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ROSADO

ROSAT (abreviatura de Röntgensatellit ; en alemán los rayos X se llaman Röntgenstrahlen, en honor a Wilhelm Röntgen ) fue un telescopio de rayos X satelital dirigido por el Centro Aeroespacial Alemán , con instrumentos construidos por Alemania Occidental , Reino Unido y 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 funcionamiento. ROSAT funcionó 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 volver a entrar en la atmósfera de la Tierra debido a la gran cantidad de cerámica y vidrio utilizados en la construcción. Piezas de hasta 400 kg (882 lb) podrían impactar la superficie. [2] ROSAT finalmente volvió a entrar en la atmósfera de la Tierra el 23 de octubre de 2011 sobre la Bahía de Bengala . [3]

Descripción general

Según la NASA, [4] el Roentgensatellit (ROSAT) fue un proyecto conjunto de astrofísica de rayos X de Alemania, Estados Unidos y Gran Bretaña. ROSAT llevaba un telescopio de rayos X (XRT) de imágenes construido en Alemania 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 Estados Unidos. El conjunto del espejo de rayos X era un telescopio Wolter I anidado cuádruple de incidencia rasante con una apertura de 84 cm de diámetro y una distancia focal de 240 cm. La resolución angular fue 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 cámara de campo amplio (WFC), se colineó con el XRT y cubrió la banda de energía de 0,042 a 0,21 keV (30 a 6  nm ).

Los puntos fuertes únicos de ROSAT eran la alta resolución espacial, el fondo bajo y las 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 puede utilizar para observaciones puntuales, para girar entre objetivos y para realizar observaciones de escaneo en grandes círculos perpendiculares al plano de la eclíptica . ROSAT era capaz de realizar giros rápidos (180 grados en ~15 minutos), lo que hace posible observar dos objetivos en hemisferios opuestos durante cada órbita. La precisión del apuntamiento fue 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 detectar ópticamente la posición de las estrellas guía y determinar la actitud de la nave espacial. La precisión de la determinación de la actitud post facto fue de 6 segundos de arco.

La misión ROSAT se dividió en dos fases:

  1. Después de un período de verificación y calibración en órbita de dos meses, se realizó un estudio de todo el cielo durante seis meses utilizando el PSPC en el foco de XRT y en dos bandas XUV utilizando el WFC. La encuesta se llevó a cabo en el modo de escaneo.
  2. La segunda fase comprende el resto de la misión y se dedicó a observaciones puntuales de fuentes astrofísicas seleccionadas. En la fase puntual de ROSAT, se asignó tiempo de observación a investigadores invitados de los tres países participantes mediante la revisión por pares de las propuestas presentadas. ROSAT tenía una vida útil de 18 meses, pero se esperaba que funcionara más allá de su vida nominal.

Instrumentos

Telescopio de rayos X (XRT)

El conjunto principal era un telescopio de rayos X (XRT) de imágenes construido en Alemania 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 Estados Unidos. El conjunto del espejo de rayos X era un telescopio Wolter I anidado cuádruple de incidencia rasante con una apertura de 84 cm (33 pulgadas) de diámetro y una distancia 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]

Contadores proporcionales sensibles a la posición (dos) (PSPC)

Cada contador proporcional sensible a la posición (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 mediante 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, [6] con un paso de banda espectral nominal de 0,1-2,4 keV.

Generador de imágenes de alta resolución (HRI)

El generador de imágenes de alta resolución suministrado en Estados Unidos utilizó un detector de rejilla cruzada con una precisión de posición de 25 micrómetros. [7] El instrumento resultó dañado por la exposición solar el 20 de septiembre de 1998.

Cámara de campo amplio (WFC)

La cámara de campo amplio (WFC) era un telescopio ultravioleta extremo (XUV) suministrado por el Reino Unido alineado con el XRT y cubría la banda de ondas entre 300 y 60 angstroms (0,042 a 0,21 keV). [4]

Reflejos

La Luna de la Tierra el 29 de junio de 1990 por ROSAT
Remanente de supernova Vela , fotografiado por ROSAT

Catálogos

Ver también

Lanzamiento

Originalmente se planeó lanzar ROSAT en el transbordador espacial , pero el desastre del Challenger provocó que se trasladara a la plataforma Delta . Este movimiento hizo imposible recuperar ROSAT con un transbordador y traerlo de regreso a la Tierra. [ cita necesaria ]

Fin de operaciones

Originalmente diseñado para una misión de cinco años, ROSAT continuó su misión extendida durante cuatro años más antes de que una falla en el equipo obligara a poner fin a la misión. Durante algunos meses después, ROSAT completó sus últimas observaciones antes de ser finalmente desconectado el 12 de febrero de 1999. [8]

El 25 de abril de 1998, un fallo del principal rastreador de estrellas del telescopio de rayos X provocó errores de orientación que, a su vez, provocaron un sobrecalentamiento solar. [9] 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.

ROSAT pronto volvió a estar operativo, pero con algunas restricciones en la eficacia de su seguimiento y, por tanto, en su control. [10] Sufrió graves daños el 20 de septiembre de 1998 cuando una rueda de reacción en el sistema de control y medición 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. [10] Este fallo se atribuyó inicialmente a las dificultades de controlar el satélite en estas difíciles circunstancias fuera de sus parámetros de diseño iniciales. [10]

Acusaciones de ciberataques que causaron el fallo

En 2008, se informó que investigadores de la NASA habían descubierto que la falla de ROSAT estaba relacionada con una intrusión cibernética en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard . [11] La raíz de esta acusación es un informe de 1999 de Thomas Talleur, investigador principal de ciberseguridad de la NASA. [11] Se informa que este aviso [12] describe una serie de ataques desde Rusia que alcanzaron computadoras en la Sección de Astrofísica de rayos X (es decir, ROSAT) en Goddard , y tomaron el control de computadoras utilizadas para el control de satélites, no solo un ataque pasivo de "espionaje". El aviso decía:

"Las actividades hostiles comprometieron los sistemas informáticos [de la NASA] que directa e indirectamente se ocupan del diseño, prueba y transferencia de códigos de comando y control de paquetes satelitales". [12]

Se informa además que el aviso afirma que el incidente del ROSAT fue "coincidente con la intrusión" [11] y que "las características operativas y el mando del ROSAT eran lo suficientemente similares a otros activos espaciales como para proporcionar a los intrusos información valiosa sobre cómo se utilizan dichas plataformas". ordenó ". [11] Sin acceso público al aviso, es obviamente imposible comentar en detalle. Incluso si describiera una intrusión real, existe una explicación plausible de "no ataque" para el fracaso de ROSAT, y se afirma que el informe vincula los dos incidentes como nada más que "coincidentes". Sin embargo, los funcionarios de la NASA a cargo de las operaciones diarias de la misión ROSAT en Goddard, incluido el científico del proyecto GSFC Rosat, Rob Petre, dicen definitivamente que tal incidente no ocurrió. 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. [13]

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. [14]

Reentrada

ROSAT: una de las últimas imágenes de ROSAT antes del reingreso

En 1990, el satélite fue puesto en órbita a una altitud de 580 km (360 millas) y una inclinación de 53°. [15] 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 millas) sobre la Tierra. El 23 de octubre de 2011, ROSAT volvió a entrar en la atmósfera de la Tierra en algún momento entre las 1:45 UTC y las 2:15 UTC sobre la Bahía de Bengala , al este de la India. No hubo confirmación de si fragmentos de escombros habían llegado a la superficie de la Tierra. [16] [17] [18]

Sucesor

eROSITA se lanzó a bordo del observatorio espacial ruso-alemán Spektr-RG en 2019. [19] Proporcionará un estudio actualizado de todo el cielo en rayos X, ampliando el rango de energía a 10 keV y aumentando la sensibilidad en un factor de 25 y mejorar la resolución espacial y espectral.

Notas

  1. ^ Una rueda de reacción funciona cambiando su velocidad de rotación, la conservación del momento angular hace que el satélite más masivo gire en oposición. Su velocidad máxima está limitada por el diseño, lo que a su vez significa que están limitadas en la velocidad de rotación que pueden impartir a un satélite. [ aclaración necesaria ] "Alcanzar la velocidad máxima" significa simplemente que no puede impartir más cambios de velocidad, no que se esté acercando a un daño mecánico.

Referencias

  1. ^ ab "Detalles de la nave espacial ROSAT". nssdc.gsfc.nasa.gov . NASA . Consultado el 23 de abril de 2016 .
  2. ^ Seidler, Christoph (26 de febrero de 2011). "Drohender Absturz: Problem-Satellit beunruhigt Bundesregierung". Der Spiegel (en alemán) . Consultado el 26 de febrero de 2011 .
  3. ^ DLR. "ROSAT volvió a entrar en la atmósfera sobre la Bahía de Bengala". Portal DLR . Consultado el 14 de julio de 2018 .
  4. ^ a b c "Descripción general de ROSAT". NASA .
  5. ^ Glosario científico de la ESA
  6. ^ "Contador proporcional sensible a la posición".
  7. ^ "Imagen de alta resolución (HRI)".
  8. ^ "ROSAT completa casi una década de descubrimientos". Centro de observadores invitados ROSAT del Reino Unido. 18 de febrero de 1999.
  9. ^ "Boletín electrónico ROSAT/LEDAS". Noticias ROSAT . Centro de observadores invitados ROSAT del Reino Unido (12). 5 de junio de 1998. Archivado desde el original el 28 de diciembre de 2015.
  10. ^ abc "Daños graves al generador de imágenes de alta resolución ROSAT". star.leac.uk. _ 15 de octubre de 1998. Archivado desde el original el 10 de diciembre de 2000 . Consultado el 23 de octubre de 2011 .
  11. ^ abcd "Las violaciones de seguridad de la red afectan a la NASA". Semana Empresarial . 20 de noviembre de 2008. Archivado desde el original el 14 de abril de 2012. Un día, sin previo aviso, el satélite ROSAT giró, aparentemente inexplicablemente, hacia el sol. La medida dañó un sensor óptico crítico, inutilizando al satélite en su misión de generar imágenes de rayos X y ultravioleta del espacio profundo.
  12. ^ ab Talleur, Thomas J. (18 de enero de 1999). Ataques de dominio ruso contra sistemas de red de la NASA . No publicado públicamente. Clasificado como "Sólo para uso oficial, sin difusión extranjera": Oficina del Inspector General, NASA. 26.
  13. ^ Petre, Rob (2011). "Reclamo de piratería ROSAT" (Entrevista). Entrevistado por Jonathan McDowell.
  14. ^ "Los desafíos de desempeño y gestión más serios de la NASA" (PDF) . (73 KB) 13 de noviembre de 2007, p.3
  15. ^ "Copia archivada". Archivado desde el original el 6 de octubre de 2011 . Consultado el 26 de septiembre de 2011 .{{cite web}}: Mantenimiento CS1: copia archivada como título ( enlace )
  16. ^ "ROSAT - últimas noticias". Portal DLR . 25 de octubre de 2011 . Consultado el 25 de octubre de 2011 .
  17. ^ "Información ROSAT". Cielos arriba . Consultado el 1 de abril de 2009 .
  18. ^ "Segundo gran satélite preparado para resistir el desgaste por reingreso - espacio - 23 de septiembre de 2011". Científico nuevo . Consultado el 30 de enero de 2012 .
  19. ^ "Se ha puesto en órbita el observatorio Spektr-RG". ROSCOSMOS . 13 de julio de 2019 . Consultado el 16 de julio de 2019 .

Ver también

enlaces externos