El Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer ( FUSE , Explorer 77 y MIDEX-0 ) representó el observatorio espacial ultravioleta de órbita alta de próxima generación que cubre el rango de longitud de onda de 90,5 a 119,5 nanómetros (nm) de la NASA operado por el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins . FUSE fue lanzado en un vehículo de lanzamiento Delta II el 24 de junio de 1999, a las 15:44:00 UTC , como parte del Programa Origins de la NASA . FUSE detectó luz en la porción ultravioleta lejana del espectro electromagnético , que es en su mayoría inobservable por otros telescopios. Su misión principal fue caracterizar el deuterio universal en un esfuerzo por aprender sobre los tiempos de procesamiento estelar del deuterio restante del Big Bang . FUSE se encuentra en una órbita terrestre baja , aproximadamente a 760 km (470 mi) de altitud , con una inclinación de 24,98° y un período orbital de 99,80 minutos . [2] Su designación del programa Explorer es Explorer 77. [3]
El objetivo principal de FUSE era utilizar espectroscopia de alta resolución en longitudes de onda ultravioleta lejanas para estudiar el origen y la evolución de los elementos más ligeros ( hidrógeno y deuterio) creados poco después del Big Bang, y las fuerzas y procesos involucrados en la evolución de galaxias , estrellas y sistemas planetarios . La nave espacial fue lanzada como un proyecto conjunto de la NASA, Canadá y Francia. Solo una misión anterior, Copernicus (OAO-3), ha proporcionado esta región ultravioleta lejana del espectro electromagnético. Sin embargo, FUSE proporcionará una sensibilidad unas diez mil veces mayor que Copernicus. [3]
Los primeros 3,5 años de operaciones del FUSE se denominaron Misión Primaria. Durante este período, el tiempo de observación del FUSE se repartió aproximadamente al 50-50 entre el equipo científico del FUSE y una serie de investigadores invitados, astrónomos de todo el mundo seleccionados por la NASA para participar en el programa FUSE. A partir del 1 de abril de 2003, el proyecto FUSE entró en una fase extendida de operaciones que duró hasta mediados de 2007. Con financiación de la NASA, el satélite FUSE siguió funcionando como observatorio para la amplia comunidad astronómica, con el 100% del tiempo de observación en órbita seleccionado por la revisión por pares de la NASA. Se obtuvieron unos 29 millones de segundos de datos científicos durante la fase de Misión Primaria, y se archivó un total de casi 65 millones de segundos de datos de toda la misión. El período de Misión Extendida presentó una serie de desafíos, especialmente para las operaciones del satélite. Muchos procedimientos tuvieron que automatizarse, lo que permitió al proyecto reducir la dotación de personal y minimizar los costos operativos. Por ejemplo, el Centro de Control de Satélites estuvo dotado de personal las 24 horas del día durante la Misión Principal, pero en la Misión Extendida pasó a contar con un perfil de dotación de personal de 16 horas por día, de lunes a viernes. La menor redundancia y el menor acceso a soporte de ingeniería continuo fueron coherentes con la política de la NASA para las misiones en su fase extendida, donde se permite un mayor nivel de riesgo. [4]
El satélite FUSE consta de dos secciones principales: la nave espacial y el instrumento científico. La nave espacial contiene todos los elementos necesarios para alimentar y apuntar el satélite, incluido el sistema de control de actitud , los paneles solares y la electrónica de comunicaciones y las antenas . El observatorio tiene aproximadamente 7,6 m (25 pies) de largo con un deflector completamente desplegado. [3]
El instrumento científico FUSE consta de cuatro espejos telescópicos alineados (apertura libre de ~39 × 35 cm (15 × 14 pulgadas)) basados en un diseño de círculo de Rowland . La luz de los cuatro canales ópticos se dispersa mediante cuatro rejillas de difracción holográficas esféricas con corrección de aberración y se registra mediante dos detectores de placa de microcanales de línea de retardo . Dos canales con revestimientos de carburo de silicio (SiC) cubren el rango de 90,5 a 110 nm y dos canales con revestimientos de fluoruro de litio (LiF) cubren el rango de 100 a 119,5 nm. Los actuadores en los montajes de los espejos mantuvieron el enfoque al 90% de la energía rodeada dentro de 1,5". Un sensor de error fino (FES) con un campo cuadrado de 21' mantuvo la estabilidad de apuntamiento de la nave espacial a 0,5 segundos de arco . [3]
Cada espejo tiene una rejilla de difracción corregida por astigmatismo y reglada holográficamente , cada una sobre un sustrato curvado para producir cuatro espectrógrafos circulares de Rowland de 1,65 m (5 pies 5 pulgadas) . La luz ultravioleta dispersa es detectada por dos detectores de doble línea de retardo intensificados por detectores de placa de microcanales , cuyas superficies están curvadas para coincidir con la curvatura del plano focal. [5]
El observatorio FUSE fue diseñado para una vida útil operativa de tres años, aunque se esperaba que pudiera permanecer operativo hasta diez años más. Desde entonces, la NASA recomendó una extensión adicional de dos años más allá de la misión principal. FUSE fue controlado a través de una antena de estación terrestre primaria ubicada en la Universidad de Puerto Rico en Mayagüez . FUSE lo llevó sobre la estación terrestre durante menos de 10 minutos a la vez (en promedio) durante aproximadamente seis o siete órbitas seguidas, seguidas de aproximadamente siete u ocho órbitas sin contacto. Por lo tanto, el satélite tuvo que operar por sí solo la mayor parte del tiempo, moviéndose de un objetivo a otro, identificando campos de estrellas, centrando objetos en las aberturas del espectrógrafo y realizando las observaciones. Los datos científicos, que se almacenaron en forma digital, se transmitieron por radio a la tierra durante el contacto con la estación terrestre. [4]
Las operaciones científicas del FUSE estuvieron suspendidas desde el 10 de diciembre de 2001 hasta aproximadamente finales de enero de 2002 debido a un problema con el sistema de apuntamiento. La última rueda de reacción operativa del FUSE se detuvo el 12 de julio de 2007. Los intentos de reiniciar cualquiera de las ruedas de reacción no tuvieron éxito. Aunque el telescopio en sí se mantuvo en excelentes condiciones, el satélite no pudo a partir de entonces realizar el control preciso del apuntamiento necesario para adquirir datos científicos útiles, y la misión se dio por terminada. [3]
Se han escrito más de 400 artículos científicos utilizando datos de FUSE, [6] con temas que abarcan desde estrellas frías hasta el medio intergaláctico . Uno de los principales objetivos científicos de FUSE era estudiar la abundancia de deuterio, un isótopo del hidrógeno . Debido a la gran cantidad de líneas de absorción y emisión atómica en el ultravioleta lejano, FUSE permitió muchos estudios de química y evolución química galáctica, extragaláctica e intergaláctica.
Canadá atribuye el trabajo en el FUSE al hecho de haberlos ayudado a prepararse para la fabricación del instrumento de sensores de guía fina en el telescopio espacial James Webb . [7] La contribución de Canadá se llama FGS/NIRISS y es una combinación de sensor de guía fina , espectrógrafo y cámara/espectrógrafo ultravioleta lejano . [7]
Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .