FUSE (teleskop kosmiczny)

Kosmiczny teleskop FUSE
Opis tego obrazu, również skomentowany poniżej Teleskop FUSE w przygotowaniu. Ogólne dane
Organizacja NASA , APL , CNES (5%), ASC (5%)
Program Przeglądaj - Midex
Pole Teleskop ultrafioletowy
Status Misja wykonana
Inne nazwy Far Ultrafiolet Spectroscopic Explorer , Explorer 77
Uruchomić 24 czerwca 1999
Wyrzutnia Delta II 7320
Koniec misji 18 października 2007
Identyfikator COSPAR 1999-035A
Teren [1]
Charakterystyka techniczna
Msza przy starcie 1400 kg
Orbita
Orbita Niska orbita
Wysokość Od 746 do 760 km
Kropka 99,9 min
Nachylenie 25 °
Teleskop
Rodzaj Lustro paraboliczne
Średnica ~ 39 cm x 35 cm (x4)
Powierzchnia Od 20 do 80 cm²
Ogniskowy 2245 m
Pole 4 "x 20" do 0,5 "
Długość fali Odległe ultrafioletowe (od 90,5 do 119,5 nm)
Główne instrumenty
FUVS Spektrograf

Teleskop przestrzeń FUSE , skrót w języku angielskim dla Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer ( spektroskopowe Explorer ultrafioletowe daleki ) to teleskop przestrzeń z NASA , opracowanego i zarządzanego przez Johns Hopkins University ( Baltimore , Maryland , USA ) z małą grę z Kanadyjskiej Agencji Kosmicznej i francuski CNES . W latach 1999-2007 spektrograf FUSE był używany do wytwarzania widm elektromagnetycznych w zakresie dalekiego ultrafioletu (90 do 120 nanometrów ). Pomiary te pozwoliły w szczególności do oceny deuter / wodór stosunek, to ważną cechę kosmologicznej modelu , w celu określenia cech i rozmieszczenie tych gorących gazów w sposób Mlecznej a także obecny cząsteczkowego wodoru w przestrzeni międzygwiezdnej . Satelitarnej , uruchomiony24 czerwca 1999przestał działać w 2007 roku po awarii systemu kontroli położenia .

Podstawy naukowe

Przemiany elektronowe najbardziej rozpowszechnionych we wszechświecie atomów i cząsteczek ( hel , wodór ) powodują emisję fotonów w części widma elektromagnetycznego znajdującej się w ultrafiolecie . To w tej części widma znajdują się przejścia deuteru, które mają ogromne znaczenie w dziedzinie kosmologii , a większość z nich dotyczy wodoru cząsteczkowego, które umożliwiają prześledzenie początkowych faz powstawania gwiazd i planet, a także przejścia jonu tlenu VI do wykrywania gorących gazów wyrzucanych przez wybuchowe supernowe osadzone w galaktycznym halo .

Promieniowanie ultrafioletowe jest filtrowane przez atmosferę i dlatego może być obserwowane tylko przez instrumenty umieszczone w kosmosie. Jednak teleskopy kosmiczne, które istniały w latach 90. XX wieku, takie jak Kosmiczny Teleskop Hubble'a , są praktycznie niewrażliwe na fale o długości poniżej 1150 Å. W latach 1972–1982 satelita Copernicus badał tę dziedzinę widmową z ograniczonymi możliwościami, dostarczając podstawowych danych o rozproszonym ośrodku międzygwiazdowym. Następnie ograniczono obserwacje przy użyciu instrumentów na pokładzie sond kosmicznych Voyager lub w ramach misji amerykańskich promów kosmicznych ( instrumenty HUT , ORFEUS i IMAPS ). Teleskop FUSE został opracowany w celu pokrycia tego dotychczas mało zbadanego obszaru z czułością o 10000 większą niż Copernicus.

Cele

FUSE jest częścią programu NASA Origins , którego celem jest badanie procesów fizycznych związanych z narodzinami i ewolucją gwiazd , galaktyk i wszechświata . Główne cele przypisane FUSE to:

Rozwój

77 bezpiecznik za th Misją programu Explorer , która obejmuje naukowe misje kosmiczne do umiarkowanych kosztach z agencji kosmicznej amerykańskiej The NASA . W ramach tego programu jest to misja klasy Medium-class Explorers (MIDEX), której koszt teoretycznie nie powinien przekroczyć 180 mln dolarów. NASA zleciła Laboratorium rozwoju satelita APL z Johns Hopkins University znajduje się w Baltimore . To również zarządza centrum sterowania satelitą. University of Berkeley sprawia, że system wykrywania i University of Colorado spektrografu . Francuska agencja przestrzeń, CNES dostarcza siatki dyfrakcyjne o spektrografu natomiast Agencja Kosmiczna Canadian rozwija koniec błąd czujnika teleskopu. Francja i Kanada otrzymują w zamian 5% całkowitego czasu obserwacji (250 orbit obserwacyjnych w pierwszym roku, z łącznej liczby 850 przez trzy lata dla Francji, Kanada ze swojej strony wyprodukowała w grudniu 2008 r. Około 17% wszystkich publikacje naukowe związane z misją.). Naziemna stacja odbiorcza będzie znajdować się w Warren Moos na wyspie Puerto Rico . Ostateczny koszt projektu szacowany jest na 250 mln USD.

Charakterystyka techniczna

FUSE składa się z dwóch podzespołów: platformy, która łączy sprzęt umożliwiający obsługę satelity oraz ładunku, który musi spełniać zadania przypisane satelicie. FUSE ma łączną masę 1360  kg, w tym 580  kg na platformę i 780  kg na ładowność. Satelita ma kształt równoległościanu o wymiarach 1,2  m x 1,8  m x 5,5  m .

Ładowność

Instrument FUSE obejmuje całe spektrum dalekiego ultrafioletu od 905 do 1195 Å. Zawiera system optyczny składający się z czterech parabolicznych zwierciadeł skupiających światło, spektrograf wykorzystujący siatkę dyfrakcyjną . W dalekim ultrafiolecie zakresie widmowym, systemy optyczne odzwierciedlają jedynie fotony bardzo energiczne po przybyciu wypasu przypadków . FUSE wykorzystuje lustra pokryte nowymi powłokami powierzchniowymi, które poprawiają współczynnik odbicia luster używanych do zbieżności fotonów ultrafioletowych. W celu uzyskania odpowiednio dużej powierzchni zbierającej (od 20 do 80  cm 2 w zależności od długości fali) stosuje się cztery pierwotne zwierciadła paraboliczne . Dwie z nich są pokryte powłoką z węglika krzemu, która zapewnia współczynnik odbicia na poziomie 32% praktycznie w całym obserwowanym widmie, podczas gdy pozostałe dwie otrzymują powłokę łączącą aluminium i fluorek litu o dwukrotnie większym współczynniku odbicia, ale ograniczonym do długości fal większych niż 1030 Å. Ogniskowa to 2,245  m .

Te fotony odbite przez lustra pierwotnych następnie przechodzi przez jeden z czterech dostępnych szczelin wejściowych:

Wiązka światła przechodzi przez cztery siatki dyfrakcyjnej (aż lusterka pierwotnych), który przekształca padające światło w w widmie elektromagnetycznym o rozdzielczość widmowa blisko 30,000. W siatki dyfrakcyjne są zamontowane na kole Rowland  (IN) 1 652  mm w średnicy i są wykreślane przez holografię na sferycznych podłożach w celu skorygowania aberracji spektrografu. Siatki dyfrakcyjne otrzymują powłoki podobne do powłok zwierciadeł pierwotnych. Światło z czterech kanałów dociera do dwóch detektorów. Światło, które nie przechodzi przez szczeliny, jest wykorzystywane przez precyzyjne czujniki FES ( Fine Error Sensor ) o polu optycznym 20 '× 20', zdolne do wykrywania gwiazd o pozornej wielkości równej 16 i które są odpowiedzialne za precyzyjne wycelowanie teleskop z dokładnością do 0,5 sekundy łukowej .

Życie operacyjne

Satelita jest umieszczony na orbicie 24 czerwca 1999, przez rakietę Delta II 7320 wystrzeloną z przylądka Canaveral . Czas trwania zlecenia, pierwotnie ustalony na 3 lata, zostaje przedłużony. W grudniu 2004 r. Problem z systemem kontroli orientacji (awaria trzeciego koła reakcyjnego ) przerwał operacje, które wznowiono w 2005 r., Ale satelita poniósł szereg nowych awarii. W maju 2007 roku ostatnie koło reakcyjne przestało działać i po nieudanych próbach naprawy satelita został wycofany z eksploatacji na18 października 2007. Powinien powrócić do atmosfery około 2037 roku.

Wyniki naukowe

Wśród wyników uzyskanych przez FUSE po 6 latach obserwacji w 2006 roku:

Uwagi i odniesienia

  1. Institut d'astrophysique de Paris , „  Presentation of the FUSE mission  ” , na http://www2.iap.fr (dostęp 31 grudnia 2013 r. )
  2. (w) Warren Moos, Kenneth Sembach and Luciana Bianchi, "  Far Ultraviolet Astronomy and Origins: The Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE)  " na http://fuse.pha.jhu.edu , APL (dostęp 31 grudnia 2013 )
  3. Jean-François Desessard, „  Misja„ FUSE ”: Wszechświat obserwowany w dalekim ultrafiolecie  ” , w Biuletynach elektronicznych ,1 st maja 1999(dostęp 2 stycznia 2013 )
  4. „  FUSE odsłania niektóre z tajemnic wszechświata  ” , na kanadyjskiej Agencji Kosmicznej ,3 grudnia 2008(dostęp 2 stycznia 2013 )
  5. Institut d'astrophysique de Paris , „  Actualités  ” , na http://www2.iap.fr (dostęp: 31 grudnia 2013 )
  6. (w) J. Linsky i in., „  The Deuterium Puzzle Solved? Astronomers Trace "Fossil" of Big Bang Across our Galaxy  " , na http://archive.stsci.edu ,Sierpień 2006
  7. (w) G Andersson i David Knauth, „  irst Detection of Molecular Nitrogen  ” na http://archive.stsci.edu ,styczeń 2004
  8. (en) George Sonneborn, „  Six Years of Astrophysics with the Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer  ” , http://archive.stsci.edu ,12 stycznia 2006

Bibliografia

Zobacz też

Powiązane artykuły

Linki zewnętrzne