El Satélite Astronómico de Ondas Submilimétricas ( SWA , también Explorer 74 y SMEX-3 ) es un satélite astronómico submilimétrico de la NASA , y es la cuarta nave espacial del programa Small Explorer (SMEX). Fue lanzado el 6 de diciembre de 1998, a las 00:57:54 UTC , desde la Base Aérea Vandenberg a bordo de un vehículo de lanzamiento Pegasus XL . [1] El telescopio fue diseñado por el Observatorio Astrofísico Smithsoniano (SAO) e integrado por Ball Aerospace , mientras que la nave espacial fue construida por el Centro de Vuelo Espacial Goddard (GSFC) de la NASA . [2] El investigador principal de la misión es Gary J. Melnick. [1]
La misión del Satélite Astronómico de Ondas Submilimétricas fue aprobada el 1 de abril de 1989. El proyecto comenzó con la Fase de Definición de la Misión, que comenzó oficialmente el 29 de septiembre de 1989 y se prolongó hasta el 31 de enero de 1992. Durante este tiempo, la misión se sometió a una revisión del diseño conceptual el 8 de junio de 1990, y se realizó una demostración del concepto de receptores Schottky y espectrómetro acústico-óptico el 8 de noviembre de 1991. [3]
La fase de desarrollo de la misión duró desde febrero de 1992 hasta mayo de 1996. El telescopio de ondas submilimétricas se sometió a una revisión de diseño preliminar el 13 de mayo de 1992 y a una revisión de diseño crítica (CDR) el 23 de febrero de 1993. Ball Aerospace fue responsable de la construcción y la integración de componentes en el telescopio. La Universidad de Colonia entregó el espectrómetro acústico-óptico a Ball para su integración en el telescopio el 2 de diciembre de 1993, mientras que Millitech Corporation entregó los receptores Schottky a Ball el 20 de junio de 1994. Ball entregó el telescopio terminado al Centro de Vuelos Espaciales Goddard el 20 de diciembre de 1994. GSFC, que fue responsable de la construcción del bus de la nave espacial, llevó a cabo la integración de la nave espacial y los instrumentos desde enero hasta marzo de 1995. La calificación y prueba de la nave espacial se llevó a cabo entre el 1 de abril de 1995 y el 15 de diciembre de 1995. Después de esto, SWAS se almacenó hasta el 1 de septiembre de 1998, cuando comenzó la preparación del lanzamiento. [3]
SWAS fue diseñado para estudiar la composición química, el balance energético y la estructura de las nubes interestelares , tanto galácticas como extragalácticas, e investigar los procesos de formación estelar y planetaria . [1] Su único instrumento es un telescopio que opera en longitudes de onda submilimétricas de radiación infrarroja lejana y de microondas . El telescopio está compuesto por tres componentes principales: un reflector Cassegrain elíptico fuera de eje de 55 × 71 cm (22 × 28 pulgadas) con un ancho de haz de 4 minutos de arco a frecuencias de operación, [1] [4] dos receptores de diodos Schottky y un espectrómetro acústico-óptico. [2] El sistema es sensible a frecuencias entre 487–557 GHz (538–616 μm ), lo que le permite enfocar las líneas espectrales del oxígeno molecular (O 2 ) a 487,249 GHz; carbono neutro ( C i ) a 492,161 GHz; agua isotópica (H 2 18 O) a 548,676 GHz; monóxido de carbono isotópico ( 13 CO) a 550,927 GHz; y agua (H 2 O) a 556,936 GHz. [1] [2] Se generan mapas detallados de 1° x 1° de núcleos de nubes oscuras y moleculares gigantes a partir de una cuadrícula de mediciones tomadas con espaciamientos de 3,7 minutos de arco. Los radiómetros submilimétricos de SWAS son un par de receptores de diodos Schottky subarmónicos enfriados pasivamente, con cifras de ruido del receptor de 2500-3000 K. La Universidad de Colonia , en Alemania , proporcionó un espectrómetro acústico-óptico (AOS) . Las salidas de los dos receptores SWAS se combinan para formar una frecuencia intermedia final, que se extiende de 1,4 a 2,8 GHz y se dispersa en 1400 canales de 1 MHz por el AOS. El SWAS está diseñado para realizar observaciones puntuales estabilizadas sobre tres ejes, con una precisión de posición de unos 38 segundos de arco y una fluctuación de unos 24 segundos de arco. La información de actitud se obtiene de giroscopios cuya deriva se corrige mediante un rastreador de estrellas. Se utilizan ruedas de impulso para maniobrar la nave espacial. [1]
El instrumento SWAS es un telescopio de ondas submilimétricas que incorpora radiómetros heterodinos duales y un espectrómetro acústico-óptico. SWAS medirá las emisiones espectrales de agua, oxígeno molecular, carbono atómico y monóxido de carbono isotópico de las nubes interestelares galácticas en el rango de longitud de onda de 540-616 micrómetros. Esta radiación de ondas submilimétricas no puede detectarse desde la Tierra debido a la atenuación atmosférica. Las mediciones de SWAS proporcionarán nueva información sobre las condiciones físicas (densidad y temperatura) y la química en las nubes moleculares de formación estelar. [6]
La nave espacial fue entregada a Orbital Sciences Corporation en la Base Aérea Vandenberg el 2 de noviembre de 1998, para su integración en su vehículo de lanzamiento Pegasus XL. [3] El lanzamiento se produjo el 6 de diciembre de 1998, a las 00:57:54 UTC, desde la nave nodriza Stargazer L-1011 TriStar de Orbital Sciences . [1] [7] Su órbita inicial fue una casi circular de 638 × 651 km (396 × 405 mi) con una inclinación de 69,90°. [8]
El lanzamiento del SWAS estaba previsto originalmente para junio de 1995, pero se retrasó debido a fallos consecutivos en el lanzamiento del vehículo de lanzamiento Pegasus XL en junio de 1994 y junio de 1995. Una oportunidad de lanzamiento en enero de 1997 se canceló nuevamente debido a un fallo en el lanzamiento del Pegasus XL en noviembre de 1996. [9]
La fase de puesta en servicio de la misión duró hasta el 19 de diciembre de 1998, cuando el telescopio comenzó a producir datos científicos útiles. [10] La misión SWAS tenía una duración prevista de dos años y un coste estimado de 60 millones de dólares estadounidenses, [9] [11] pero las ampliaciones de la misión permitieron cinco años y medio de operaciones científicas continuas. Durante este tiempo, se tomaron datos de más de 200 objetos astronómicos. [3] Se tomó la decisión de poner fin a las operaciones científicas y de la nave espacial el 21 de julio de 2004, momento en el que la nave espacial se puso en hibernación. [12]
Para apoyar la misión Deep Impact en el cometa 9P/Tempel , el SWAS salió de su hibernación el 1 de junio de 2005. La verificación del vehículo se completó el 5 de junio de 2005 y no se encontró ninguna degradación perceptible del equipo. Las observaciones del SWAS del cometa se centraron en la producción de agua isotópica tanto antes como después de que el impactador Deep Impact impactara el núcleo del cometa el 4 de julio de 2005. Si bien se descubrió que la producción de agua variaba naturalmente en más de un factor de tres durante la campaña de observación, los datos del SWAS mostraron que no hubo una liberación excesiva de agua debido al evento de impacto. Después de tres meses de observación, el SWAS volvió a ponerse en hibernación el 1 de septiembre de 2005. [13]
A partir de 2023 [actualizar], SWAS permanecerá en órbita terrestre en espera.
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