El Explorador Espectroscópico Ultravioleta Lejano ( FUSE , Explorer 77 y MIDEX-0 ) representó el observatorio espacial ultravioleta de órbita alta de próxima generación que cubre el rango de longitud de onda de 90,5 a 119,5 nanómetros (nm) de la NASA operado por la Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins. Laboratorio . FUSE se lanzó en un vehículo de lanzamiento Delta II el 24 de junio de 1999, a las 15:44:00 UTC , como parte del Programa Origins de la NASA . FUSE detectó luz en la porción ultravioleta lejana del espectro electromagnético , que en su mayoría no es observable con otros telescopios. Su misión principal era caracterizar el deuterio universal en un esfuerzo por conocer los tiempos de procesamiento estelar del deuterio que quedó del Big Bang . FUSE reside en una órbita terrestre baja , aproximadamente a 760 km (470 millas) de altitud , con una inclinación de 24,98° y un período orbital de 99,80 minutos . [2] La designación de su programa Explorer es Explorer 77. [3]
El objetivo principal de FUSE era utilizar espectroscopía de alta resolución en longitudes de onda ultravioleta lejanas para estudiar el origen y la evolución de los elementos más ligeros ( hidrógeno y deuterio) creados poco después del Big Bang, y las fuerzas y procesos involucrados en la evolución de las galaxias . estrellas y sistemas planetarios . La nave espacial se lanzó como un proyecto conjunto NASA-Canadá-Francia. Sólo una misión anterior, Copernicus (OAO-3), ha dado a conocer esta región ultravioleta lejana del espectro electromagnético. Sin embargo, FUSE proporcionará una sensibilidad unas diez mil veces mayor que la de Copérnico. [3]
Los primeros 3,5 años de operaciones de FUSE se denominaron Misión Primaria. Durante este período, el tiempo de observación en FUSE se compartió aproximadamente al 50% entre el equipo científico de FUSE y una gran cantidad de investigadores invitados, astrónomos de todo el mundo seleccionados por la NASA para participar en el programa FUSE. A partir del 1 de abril de 2003, el proyecto FUSE entró en una fase ampliada de operaciones que duró hasta mediados de 2007. Con financiación de la NASA, el satélite FUSE siguió funcionando como observatorio para la amplia comunidad astronómica, y el 100% del tiempo de observación en órbita fue seleccionado mediante revisión por pares de la NASA. Durante la fase de la Misión Primaria se obtuvieron unos 29 millones de segundos de datos científicos y se archivó un total de casi 65 millones de segundos de datos de toda la misión. El período de la Misión Ampliada presentó una serie de desafíos, especialmente para las operaciones de satélites. Muchos procedimientos tuvieron que automatizarse, lo que permitió que el proyecto redujera la dotación de personal y minimizara los costos operativos. Por ejemplo, el Centro de Control de Satélites contó con personal las 24 horas del día durante la Misión Principal, pero pasó a tener un perfil de dotación de personal de 16 horas diarias, de lunes a viernes, en la Misión Ampliada. Menos redundancia y menor acceso a soporte de ingeniería continuo fueron consistentes con la política de la NASA para misiones en su fase extendida, donde se permite un mayor nivel de riesgo. [4]
El satélite FUSE consta de dos secciones principales, la nave espacial y el instrumento científico. La nave espacial contiene todos los elementos necesarios para alimentar y apuntar el satélite, incluido el sistema de control de actitud , los paneles solares y la electrónica de comunicaciones y las antenas . El observatorio tiene aproximadamente 7,6 m (25 pies) de largo con un deflector completamente desplegado. [3]
El instrumento científico FUSE consta de cuatro espejos telescópicos alineados (apertura clara de ~39 × 35 cm (15 × 14 pulgadas)) basados en un diseño de círculo de Rowland . La luz de los cuatro canales ópticos se dispersa mediante cuatro rejillas de difracción holográficas esféricas con corrección de aberración y se registra mediante dos detectores de placas de microcanales de línea de retardo . Dos canales con recubrimientos de carburo de silicio (SiC) cubren el rango de 90,5 a 110 nm y dos canales con recubrimientos de fluoruro de litio (LiF) cubren el rango de 100 a 119,5 nm. Los actuadores en los soportes de los espejos mantuvieron el enfoque al 90% de la energía rodeada dentro de 1,5". Un sensor de error fino (FES) con un campo cuadrado de 21' mantuvo la estabilidad del apuntamiento de la nave espacial a 0,5 segundos de arco . [3]
Cada espejo tiene una rejilla de difracción reglada holográficamente y con corrección de astigmatismo correspondiente , cada una sobre un sustrato curvo para producir cuatro espectrógrafos circulares de Rowland de 1,65 m (5 pies 5 pulgadas) . La luz ultravioleta dispersada es detectada por dos detectores de placa de microcanal intensificados con doble línea de retardo, cuyas superficies están curvadas para coincidir con la curvatura del plano focal. [5]
El observatorio FUSE fue diseñado para una vida operativa de tres años, aunque se esperaba que pudiera permanecer operativo hasta diez años. Desde entonces, la NASA recomendó una extensión adicional de dos años más allá de la misión principal. FUSE fue controlado a través de una antena de estación terrestre primaria ubicada en la Universidad de Puerto Rico en Mayagüez . FUSE lo llevó sobre la estación terrestre durante menos de 10 minutos seguidos (en promedio) durante unas seis o siete órbitas seguidas, seguidas de aproximadamente siete u ocho órbitas sin contacto. Por lo tanto, el satélite tenía que funcionar solo la mayor parte del tiempo, moviéndose de un objetivo a otro, identificando campos de estrellas, centrando objetos en las aperturas del espectrógrafo y realizando las observaciones. Los datos científicos, almacenados en formato digital, se transmitieron por radio a tierra durante el contacto con la estación terrestre. [4]
Las operaciones científicas de FUSE estuvieron suspendidas desde el 10 de diciembre de 2001 hasta aproximadamente finales de enero de 2002, debido a un problema con el sistema de señalización. La última rueda de reacción operativa en FUSE se detuvo el 12 de julio de 2007. Los intentos de reiniciar cualquiera de las ruedas de reacción no tuvieron éxito. Aunque el telescopio permaneció en excelentes condiciones, el satélite fue incapaz de realizar el preciso control de orientación necesario para adquirir datos científicos útiles, y la misión terminó. [3]
Se han escrito más de 400 artículos científicos utilizando datos de FUSE, [6] con temas que van desde estrellas frías hasta el medio intergaláctico . Uno de los principales objetivos científicos de FUSE era estudiar la abundancia de deuterio, un isótopo del hidrógeno . Debido a la gran cantidad de líneas de absorción y emisión atómicas en el ultravioleta lejano, FUSE permitió muchos estudios de química y evolución química galáctica, extragaláctica e intergaláctica.
Canadá atribuye el trabajo en el FUSE a su preparación para fabricar el instrumento de sensores de guía fina en el Telescopio Espacial James Webb . [7] La contribución de Canadá se llama FGS/NIRISS y es una combinación de sensor de guía fina , espectrógrafo y cámara/espectrógrafo ultravioleta lejano . [7]
Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .