El Explorador de la Región de Transición y Corona ( TRACE , o Explorer 73 , SMEX-4 ) fue un observatorio solar y heliofísico de la NASA diseñado para investigar las conexiones entre los campos magnéticos de escala fina y las estructuras de plasma asociadas en el Sol al proporcionar imágenes de alta resolución y la observación de la fotosfera solar , la región de transición y la corona solar . Un enfoque principal del instrumento TRACE es la estructura fina de los bucles coronales bajos en la atmósfera solar. TRACE es la tercera nave espacial en el programa Small Explorer , lanzada el 2 de abril de 1998, y obtuvo su última imagen científica el 21 de junio de 2010, a las 23:56 UTC . [3]
El Explorador de la Región de Transición y la Corona (TRACE) es una pequeña misión de exploración de la NASA diseñada para examinar las estructuras magnéticas tridimensionales que emergen a través de la fotosfera del Sol (la superficie visible del Sol) y definir tanto la geometría como la dinámica de la atmósfera solar superior (la región de transición y la corona). Sus principales objetivos científicos son: (1) seguir la evolución de las estructuras del campo magnético desde el interior solar hasta la corona; (2) investigar los mecanismos del calentamiento de la atmósfera solar exterior; y, (3) determinar los desencadenantes y el inicio de las erupciones solares y las eyecciones de masa. TRACE es una nave espacial estabilizada en tres ejes con un solo instrumento. El sistema de control de actitud (ACS) de la nave espacial utiliza tres bobinas de par magnético, un sensor solar digital, seis sensores solares gruesos, un magnetómetro de tres ejes, cuatro ruedas de reacción y tres giroscopios inerciales de dos ejes para mantener la orientación. En modo científico, la nave espacial utiliza un telescopio guía provisto por el instrumento como un sensor de guía fina para proporcionar una precisión de orientación de menos de 5 segundos de arco . La nave espacial se alimenta mediante cuatro paneles de células solares de arseniuro de galio (GaAs) con una superficie total de 2 m2 ( 22 pies cuadrados). El panel solar produce en realidad una potencia de unos 220 vatios , de los cuales 85 W son utilizados por la nave espacial en cada órbita y 35 W por el instrumento en cada órbita. La energía restante se utiliza para el calentamiento operativo y de descontaminación de la nave espacial y el telescopio. Una batería de níquel-cadmio (NiCd) de 9 A -hora proporciona energía durante el tiempo en que la nave espacial se encuentra a la sombra de la Tierra. Las comunicaciones se proporcionan a través de un transpondedor de banda S de 5 W , que proporciona una transmisión de datos de enlace descendente de hasta 2,25 Mbit/s y un enlace ascendente de 2 kbit/s. Los datos se transmiten hasta seis veces al día. Los datos se almacenan a bordo utilizando un grabador de estado sólido capaz de almacenar hasta 300 MB . El sistema de manejo de comandos y datos utiliza un procesador 80386/80387 de 32 bits . [4]
El satélite fue construido por el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA . Su telescopio fue construido por un consorcio liderado por el Centro de Tecnología Avanzada de Lockheed Martin . La óptica fue diseñada y construida con un acabado de superficie de última generación por el Observatorio Astrofísico Smithsoniano (SAO). El telescopio tiene una apertura de 30 cm (12 pulgadas) y un detector de dispositivo acoplado a carga (CCD) de 1024 × 1024 que proporciona un campo de visión (FoV) de 8,5 minutos de arco . El telescopio está diseñado para tomar imágenes correlacionadas en un rango de longitudes de onda desde la luz visible a través de la línea alfa de Lyman hasta el ultravioleta lejano . Las diferentes bandas de paso de longitud de onda corresponden a temperaturas de emisión de plasma de 4.000 a 4.000.000 K. La óptica utiliza una técnica multicapa especial para enfocar la luz ultravioleta extrema (EUV), difícil de reflejar ; La técnica se utilizó por primera vez para obtener imágenes solares a finales de los años 1980 y 1990, en particular por las cargas útiles de los cohetes de sondeo MSSTA y NIXT .
El telescopio es de diseño Cassegrain , de 1,6 m (5 pies 3 pulgadas) de largo con una apertura de 30 cm (12 pulgadas). La longitud focal es de 8,66 m (28,4 pies). El campo de visión del telescopio es de 8,5 x 8,5 minutos de arco con una resolución espacial de un segundo de arco. La luz se enfoca en un detector CCD de 1024 x 1024 elementos (0,5 segundos de arco/ píxel ). La resolución temporal del instrumento es inferior a 1 segundo, aunque la resolución temporal nominal es de 5 segundos. Los tiempos de exposición para las observaciones varían entre 2 ms y 260 segundos. Los espejos primario y secundario tienen revestimientos de incidencia normal especialmente diseñados para observaciones EUV y UV que dividen los espejos en cuadrantes. Estos revestimientos segmentados están diseñados para proporcionar imágenes de tamaño idéntico y perfectamente alineadas. El cuadrante de espejo que se utiliza para una observación está determinado por la posición de un mecanismo de obturador selector de cuadrantes, ubicado detrás de la apertura de entrada. Tres de los revestimientos del espejo permiten realizar observaciones en bandas de emisión de hierro específicas : Fe IX (longitud de onda central/ancho de banda: 17,3 nm/0,64 nm); Fe XII (19,5 nm/0,65 nm); y Fe XV (28,4 nm/1,07 nm). El revestimiento final del espejo permite realizar observaciones de banda ancha en el ultravioleta (centrado en 500 nm). Se puede realizar una selección adicional de observaciones en el ultravioleta mediante el uso de una rueda de filtros, montada delante del CCD. La rueda de filtros permite realizar observaciones en continuo (170 nm/20 nm), así como observaciones en bandas de emisión para C (carbono) I y Fe II (160 nm/27,5 nm), C IV (155 nm/2 nm) y H (hidrógeno) I (Lyman-alfa) (121,6 nm/8,4 nm). El conjunto de espejo primario TRACE se basa en los conjuntos de soporte de espejo primario utilizados en SWATH , un pequeño explorador desarrollado para la Fuerza Aérea de los EE. UU. , y NIXT , un conjunto de vuelos de cohetes realizados por el Observatorio Astrofísico Smithsoniano (SAO) cinco veces entre 1983 y 1993. También se utilizaron muchos de los diseños y parte del hardware de vuelo espacial del instrumento MDI del Observatorio Solar y Heliosférico (SoHO).
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