Un sensor de guía fina ( FGS , por sus siglas en inglés) es un instrumento a bordo de un telescopio espacial que proporciona información de orientación de alta precisión como entrada a los sistemas de control de actitud del telescopio. Los FGS interferométricos se han implementado en el telescopio espacial Hubble ; se utiliza un enfoque técnico diferente para los FGS del telescopio espacial James Webb . En algunos casos especializados, como la astrometría , los FGS también se pueden utilizar como instrumentos científicos. [1]
El telescopio espacial Hubble tiene tres sensores de guía fina (FGS, por sus siglas en inglés). Dos se utilizan para apuntar y fijar el telescopio en el objetivo, y el tercero se puede utilizar para mediciones de posición, también conocidas como astrometría . Debido a que los FGS son tan precisos, se pueden utilizar para medir distancias estelares y también para investigar sistemas estelares binarios .
Los tres sensores FGS están ubicados a intervalos de 90 grados alrededor de la circunferencia del campo de visión del telescopio. Para lograr la altísima precisión de apuntamiento que necesita el Hubble, los sensores FGS se han construido como interferómetros para aprovechar las características ondulatorias de la luz estelar entrante. Con este tipo de precisión, los sensores pueden buscar oscilaciones en el movimiento de estrellas cercanas que podrían indicar la presencia de un compañero planetario, determinar si ciertas estrellas son realmente estrellas dobles, medir el diámetro angular de estrellas, galaxias, etc.
Debido a la sensibilidad del FGS, no se pueden utilizar mientras el HST esté apuntando a menos de 50 grados del Sol.
En el telescopio espacial James Webb (JWST) se utiliza un sistema de guía, también llamado FGS, pero que utiliza una tecnología diferente . Este sistema proporciona información para el sistema de control de actitud (ACS) del observatorio. Durante la puesta en servicio en órbita del JWST, el FGS también proporcionó señales de error de apuntamiento durante las actividades para lograr la alineación y el ajuste de fase de los segmentos del espejo primario desplegable. [3]
El JWST FGS, diseñado y construido por COM DEV International , fue suministrado por la Agencia Espacial Canadiense . Para ahorrar masa y volumen, se ensambló en una sola unidad junto con el generador de imágenes de infrarrojo cercano y el espectrógrafo sin rendija, pero son instrumentos ópticos separados.
El JWST FGS-Guider tiene tres funciones principales. La primera es obtener imágenes para la adquisición de objetivos. Las imágenes de fotograma completo se utilizan para identificar campos de estrellas correlacionando el brillo observado y la posición de las fuentes con las propiedades de los objetos catalogados seleccionados por el software de planificación de observaciones. La segunda es adquirir estrellas guía preseleccionadas. Durante la adquisición, primero se centra una estrella guía en una ventana de 8 × 8 píxeles. A continuación, se ejecutan maniobras de ángulo pequeño para trasladar esta ventana a una ubicación preestablecida dentro del campo de visión , de modo que una observación con uno de los instrumentos científicos se oriente correctamente. La tercera función es proporcionar al ACS mediciones del centroide de las estrellas guía a una velocidad de 16 veces por segundo. Estas mediciones se utilizarán para permitir un apuntamiento estable a nivel de milisegundos de arco .
El FGS será lo suficientemente sensible como para alcanzar 58 μ Jy a 1,25 μm (~Jab = 19,5) y tiene un campo de visión de 2,4 × 2,4 minutos de arco cuadrados. Esta combinación de cobertura del cielo y sensibilidad garantiza que se pueda encontrar una estrella guía adecuada con un 95 % de probabilidad en cualquier punto del cielo, incluidas las altas latitudes galácticas.