ROSAT (abreviatura de Röntgensatellit ; en alemán los rayos X se llaman Röntgenstrahlen, en honor a Wilhelm Röntgen ) fue un telescopio de rayos X por satélite dirigido por el Centro Aeroespacial Alemán , con instrumentos construidos por Alemania Occidental , el Reino Unido y los Estados Unidos. Fue lanzado el 1 de junio de 1990, en un cohete Delta II desde Cabo Cañaveral , en lo que inicialmente fue diseñado como una misión de 18 meses, con previsión de hasta cinco años de operación. ROSAT operó durante más de ocho años, y finalmente cerró el 12 de febrero de 1999.
En febrero de 2011 se informó que era poco probable que el satélite de 2.400 kg (5.291 lb) se quemara por completo al reingresar a la atmósfera terrestre debido a la gran cantidad de cerámica y vidrio utilizados en su construcción. Partes de hasta 400 kg (882 lb) de peso podrían impactar contra la superficie. [2] ROSAT finalmente reingresó a la atmósfera terrestre el 23 de octubre de 2011 sobre la Bahía de Bengala . [3]
El Roentgensatellit (ROSAT) fue un proyecto conjunto de astrofísica de rayos X de Alemania, Estados Unidos y Gran Bretaña. [4] ROSAT llevaba un telescopio de rayos X (XRT) de fabricación alemana con tres instrumentos de plano focal: dos contadores proporcionales sensibles a la posición (PSPC) alemanes y el generador de imágenes de alta resolución (HRI) suministrado por los Estados Unidos. El conjunto de espejos de rayos X era un telescopio Wolter I anidado de incidencia rasante de cuatro veces con una apertura de 84 cm de diámetro y una longitud focal de 240 cm. La resolución angular era inferior a 5 segundos de arco a la mitad del ancho de energía (el "ángulo dentro del cual se enfoca la mitad de la radiación electromagnética" [5] ). El conjunto XRT era sensible a los rayos X entre 0,1 y 2 keV (mil electronvoltios ).
Además, un telescopio ultravioleta extremo (XUV) suministrado por Gran Bretaña, la Wide Field Camera (WFC), se alineó con el XRT y cubrió la banda de energía de 0,042 a 0,21 keV (30 a 6 nm ).
Las fortalezas únicas de ROSAT eran la alta resolución espacial, el bajo fondo y la generación de imágenes de rayos X suaves para el estudio de la estructura de características de bajo brillo superficial y para la espectroscopia de baja resolución.
La nave espacial ROSAT era un satélite estabilizado de tres ejes que se podía utilizar para observaciones puntuales, para girar entre objetivos y para realizar observaciones de barrido en círculos máximos perpendiculares al plano de la eclíptica . ROSAT era capaz de realizar giros rápidos (180 grados en ~15 min.) lo que hace posible observar dos objetivos en hemisferios opuestos durante cada órbita. La precisión de apuntamiento era de 1 minuto de arco con una estabilidad de menos de 5 segundos de arco por segundo y un radio de fluctuación de ~10 segundos de arco. Se utilizaron dos sensores de estrellas CCD para la detección óptica de la posición de las estrellas guía y la determinación de la actitud de la nave espacial. La precisión de determinación de la actitud posterior al hecho fue de 6 segundos de arco.
La misión ROSAT se dividió en dos fases:
El conjunto principal era un telescopio de rayos X (XRT) de fabricación alemana con tres instrumentos de plano focal: dos contadores proporcionales sensibles a la posición (PSPC) alemanes y el generador de imágenes de alta resolución (HRI) suministrado por los EE. UU. El conjunto de espejos de rayos X era un telescopio Wolter I anidado de incidencia rasante de cuatro veces con una apertura de 84 cm (33 pulgadas) de diámetro y una longitud focal de 240 cm (94 pulgadas). La resolución angular era inferior a 5 segundos de arco a la mitad del ancho de energía. El conjunto XRT era sensible a los rayos X entre 0,1 y 2 keV. [4]
Hay dos contadores proporcionales sensibles a la posición (PSPC), PSPC-B y PSPC-C, montados en un carrusel dentro de la torreta del plano focal de ROSAT. El PSPC-C estaba destinado a ser el detector principal de la misión y se utilizó durante la mayor parte del sondeo de todo el cielo hasta que se destruyó durante la falla del AMCS el 25 de enero de 1991. Después de la falla, el PSPC-B se utilizó para todas las observaciones posteriores. Se montaron dos PSPC más (PSPC-A y PSPC-D) en ROSAT para la calibración terrestre. [6]
Cada PSPC es un contador de gas de ventana delgada. Cada fotón de rayos X entrante produce una nube de electrones cuya posición y carga se detectan utilizando dos rejillas de alambre. La posición del fotón se determina con una precisión de aproximadamente 120 micrómetros. La carga de la nube de electrones corresponde a la energía del fotón, [7] con un paso de banda espectral nominal de 0,1-2,4 keV.
El generador de imágenes de alta resolución suministrado por los EE. UU. utilizó un detector de rejilla cruzada con una precisión de posición de 25 micrómetros. [8] El instrumento resultó dañado por la exposición solar el 20 de septiembre de 1998.
La Wide Field Camera (WFC) era un telescopio ultravioleta extremo (XUV) suministrado por el Reino Unido, alineado con el XRT y que cubría la banda de ondas entre 300 y 60 angstroms (0,042 a 0,21 keV). [4]
En un principio, se había planeado lanzar ROSAT en el transbordador espacial , pero el desastre del Challenger hizo que se trasladara a la plataforma Delta . Este traslado hizo imposible recuperar ROSAT con un transbordador y traerlo de vuelta a la Tierra. [ cita requerida ]
El ROSAT, que originalmente estaba diseñado para una misión de cinco años, continuó con su misión ampliada durante otros cuatro años antes de que un fallo en el equipo obligara a poner fin a la misión. Durante algunos meses después, el ROSAT realizó sus últimas observaciones antes de ser apagado definitivamente el 12 de febrero de 1999. [9]
El 25 de abril de 1998, una falla del rastreador de estrellas primario del telescopio de rayos X provocó errores de apuntamiento que a su vez causaron un sobrecalentamiento solar. [10] Ya se había desarrollado un plan de contingencia y el software necesario para utilizar un rastreador de estrellas alternativo conectado a la cámara de campo amplio.
El ROSAT volvió a estar operativo pronto, pero con algunas restricciones en la eficacia de su seguimiento y, por lo tanto, de su control. [11] Resultó gravemente dañado el 20 de septiembre de 1998 cuando una rueda de reacción del sistema de medición y control de actitud de la nave espacial alcanzó su velocidad de rotación máxima, [nota 1] perdiendo el control de un giro, dañando el generador de imágenes de alta resolución por exposición al sol. [11] Esta falla se atribuyó inicialmente a las dificultades de controlar el satélite en estas difíciles circunstancias fuera de sus parámetros de diseño iniciales. [11]
En 2008, se informó que los investigadores de la NASA descubrieron que la falla de ROSAT estaba relacionada con una intrusión cibernética en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard . [12] La raíz de esta acusación es un informe de asesoramiento de 1999 de Thomas Talleur, investigador principal de ciberseguridad en la NASA. [12] Se informa que este asesoramiento [13] describe una serie de ataques desde Rusia que alcanzaron las computadoras de la Sección de Astrofísica de Rayos X (es decir, ROSAT) en Goddard y tomaron el control de las computadoras utilizadas para el control de satélites, no solo un ataque de "espionaje" pasivo. El asesoramiento decía:
"Las actividades hostiles comprometieron los sistemas informáticos [de la NASA] que tratan directa e indirectamente con el diseño, prueba y transferencia de códigos de comando y control de paquetes satelitales". [13]
En el aviso se afirma además que el incidente del ROSAT fue "coincidente con la intrusión" [12] y que "las características operativas y el mando del ROSAT eran suficientemente similares a los de otros activos espaciales para proporcionar a los intrusos información valiosa sobre cómo se comandan dichas plataformas". [12] Sin acceso público al aviso, es obviamente imposible hacer comentarios en detalle. Incluso si describiera una intrusión real, existe una explicación plausible de "no ataque" para el fracaso del ROSAT, y se afirma que el informe vincula los dos incidentes como nada más que "coincidentes". [¿ Investigación original? ] Sin embargo, los funcionarios de la NASA a cargo de las operaciones diarias de la misión ROSAT en Goddard, incluido el científico del proyecto Rosat del GSFC Rob Petre, dicen definitivamente que no ocurrió tal incidente. La información de Talleur parece haber venido de uno de sus pasantes que exageró un incidente de piratería en una computadora de la oficina no relacionado con las operaciones de vuelo. [14]
La seguridad informática sigue siendo un problema importante para la NASA. Otros sistemas, incluido el Sistema de Observación de la Tierra, también han sido atacados. [15]
En 1990, el satélite fue puesto en órbita a una altitud de 580 km (360 mi) y una inclinación de 53°. [16] Debido a la resistencia atmosférica, el satélite perdió altura lentamente hasta que, en septiembre de 2011, el satélite estaba orbitando aproximadamente a 270 km (168 mi) sobre la Tierra. El 23 de octubre de 2011, ROSAT reingresó a la atmósfera terrestre en algún momento entre la 1:45 UTC y las 2:15 UTC sobre la Bahía de Bengala , al este de la India. No hubo confirmación de si los restos habían alcanzado la superficie de la Tierra. [17] [18] [19]
eROSITA se lanzó a bordo del observatorio espacial ruso-alemán Spektr-RG en 2019. [20] Proporcionará un estudio actualizado del cielo en rayos X, ampliando el rango de energía a 10 keV, aumentando la sensibilidad en un factor de 25 y mejorando la resolución espacial y espectral.
Un día, sin previo aviso, el satélite ROSAT giró, aparentemente de manera inexplicable, hacia el sol. El movimiento dañó un sensor óptico crítico, lo que dejó al satélite inservible en su misión de tomar imágenes en rayos X y ultravioleta del espacio profundo.
