Wide-field Infrared Explorer ( WIRE , también Explorer 75 y SMEX-5 ) fue un satélite de la NASA lanzado el 5 de marzo de 1999, en el vehículo de lanzamiento Pegasus XL en órbita polar entre 409 y 426 km (254 y 265 mi) sobre la superficie de la Tierra . WIRE fue concebido para ser un estudio infrarrojo de cuatro meses de todo el cielo a 21-27 μm y 9-15 μm, centrándose específicamente en galaxias con brotes de formación estelar y protogalaxias luminosas .
WIRE tuvo problemas y no pudo llevar a cabo su estudio IR, y fue desactivado el 30 de septiembre de 2000, para finalmente reingresar y quemarse en 2011.
El equipo científico estaba basado en el Centro de Procesamiento y Análisis de Infrarrojos (IPAC) en Pasadena, California . Las operaciones de vuelo, la integración y las pruebas se llevaron a cabo en el Centro de Vuelo Espacial Goddard en Maryland . El telescopio fue construido por el Laboratorio de Dinámica Espacial en Utah . La eyección prematura de la cubierta de apertura de la nave espacial provocó el agotamiento del hidrógeno sólido poco después del lanzamiento, lo que puso fin a la misión científica principal. El rastreador de estrellas a bordo permaneció funcional y se utilizó para el monitoreo fotométrico de precisión a largo plazo de estrellas brillantes en apoyo de un programa de asterosismología . WIRE reingresó a la atmósfera de la Tierra el 10 de mayo de 2011 (alrededor de las 07:00 UTC). [3]
El Wide-field Infrared Explorer (WIRE) era un telescopio de imágenes infrarrojas de dos colores, refrigerado por hidrógeno sólido, diseñado para estudiar las galaxias con brotes de formación estelar y buscar protogalaxias. Los objetivos científicos de WIRE eran: 1) determinar qué fracción de la luminosidad del universo con un corrimiento al rojo de >0,5 se debe a las galaxias con brotes de formación estelar ; 2) evaluar con qué rapidez y de qué manera evolucionan las galaxias con brotes de formación estelar; y 3) examinar si las protogalaxias luminosas son comunes con corrimientos al rojo <3. Para lograr estos objetivos, WIRE debía realizar un estudio de cuatro meses a 12 y 25 μm sobre un área de entre diez y varios cientos de grados cuadrados del cielo. [4]
El telescopio WIRE tenía una apertura de entrada de 30 cm (12 pulgadas) y un campo de visión (FoV) de 32 x 32 minutos de arco . Era un telescopio de diseño Ritchey-Chrétien sin partes móviles ni óptica de reimagen.
Poco después del lanzamiento, mientras la nave espacial todavía estaba dando volteretas poco después de su inserción en órbita, la cubierta del telescopio se desprendió prematuramente. Esto provocó la exposición de los materiales criogénicos a la luz, lo que los calentó a un ritmo elevado, lo que provocó la desgasificación y el aumento de la velocidad de giro de la nave espacial más allá de la capacidad de las ruedas de reacción para frenarla. Aunque los controladores de tierra comenzaron a trabajar para reducir el exceso de giro de la nave espacial, no pudieron hacerlo a tiempo para evitar la pérdida total del hidrógeno congelado utilizado para enfriar el instrumento científico principal. Los intentos de recuperar el control de la nave espacial tuvieron éxito, aunque como resultado de la pérdida de refrigerante no se pudieron obtener datos científicos. [4]
Un fallo de diseño en la electrónica de control de la nave espacial provocó que la cubierta antipolvo del telescopio se expulsara prematuramente en sus primeras horas en órbita, exponiendo el telescopio a la Tierra. En operaciones normales, el telescopio evitaría apuntar a la Tierra y al Sol porque la carga de calor era demasiado alta para el enfriamiento criogénico. En esta etapa temprana de la misión, el telescopio se apuntó deliberadamente a la Tierra por seguridad bajo el supuesto de que la cubierta antipolvo estaba presente. La afluencia de energía en el telescopio hizo que el criostato de hidrógeno sólido evaporara todo su criógeno. El criostato fue diseñado para ventilar de forma no propulsiva pequeñas cantidades de hidrógeno gaseoso a medida que se enfriaban los instrumentos. Sin embargo, debido al calentamiento inesperado, el respiradero comenzó a expulsar gas a velocidades órdenes de magnitud superiores a las diseñadas. El respiradero hiperactivo actuó como un propulsor fuera de eje sin control. Finalmente, el sistema de control de actitud no pudo contrarrestar el empuje del respiradero del criostato y la nave espacial comenzó a girar. Cuando se agotó el suministro de hidrógeno, la nave espacial giraba a una velocidad de 60 rpm . Cuando finalmente se redujo el empuje, los ingenieros de la nave espacial pudieron restablecer el control de actitud. Sin embargo, como el criógeno se había agotado, el instrumento científico ya no funcionaba y la misión científica original terminó.
Para salvar alguna funcionalidad de la nave espacial de US$73 millones, las operaciones fueron redirigidas después de la falla del sistema criogénico a una misión científica alternativa usando el rastreador de estrellas a bordo intacto para el monitoreo a largo plazo de estrellas brillantes en apoyo de un programa de asterosismología . Esta redirección de la misión fue propuesta por Derek Buzasi , [5] quien no estaba afiliado al equipo WIRE, pero cuyos intereses de investigación incluían la asterosismología y el diseño de detectores, y quien en ese momento era un científico investigador asistente en el proyecto Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos en el Laboratorio de Ciencias Espaciales de la Universidad de California, Berkeley. La técnica de asterosismología tiene como objetivo medir oscilaciones de muy baja amplitud en estrellas cercanas para investigar su estructura. Si bien el rastreador de estrellas tenía una resolución espacial pobre, habiendo sido diseñado principalmente para un amplio campo de visión y detección de las estrellas más brillantes , estaba por encima de la atmósfera y, por lo tanto, evitaba la centelleo, lo que permitía una fotometría de alta precisión . Como experimento secundario, un panel solar también incluyó una sección con reflectores, para probar un sistema concentrador . [5] La misión de astrosismología WIRE fue desactivada el 30 de septiembre de 2000, reactivada a través del Centro de Control y Operaciones Satelital de la Universidad Estatal de Bowie desde 2003 hasta 2006, luego las comunicaciones finalmente se perdieron el 23 de octubre de 2006. WIRE reingresó a la atmósfera de la Tierra el 10 de mayo de 2011. [6]
Los objetivos científicos originales de WIRE podrán alcanzarse finalmente con la misión Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) (Explorer 92), que se lanzó con éxito a la órbita el 14 de diciembre de 2009 y comenzó sus observaciones el 14 de enero de 2010.
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