Organização | ESA |
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Construtor | Aeroespacial (Nantes) |
Programa | Horizon 2000 |
Campo | Telescópio infravermelho |
Tipo de missão | Observatório espacial |
Status | Missão completada |
Outros nomes | ISO |
Lançar | 17 de novembro de 1995 às 01:20 UT |
Lançador | Ariane 4 (44P) |
Fim da missão | 16 de maio de 1998 |
Duração | 18 meses (missão primária) |
Identificador COSPAR | 1995-062A |
Local | [1] |
Missa no lançamento | 2.400 kg |
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Controle de atitude | Estabilizado em 3 eixos |
Órbita | Órbita geossíncrona |
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Periapsis | 1.000 km |
Apoapsis | 70.500 km |
Período | 24 horas |
Inclinação | 5,25 ° |
Modelo | Ritchey-Christian |
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Diâmetro | 60 cm |
Focal | f / 15 |
Campo | 20 ' |
Comprimento de onda | 2 a 200 µm ) |
ISOCAM | 2 câmeras infravermelhas de 2,5-17 µm |
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ISOPHOT | Fotopolarímetro de imagem 2,5-240 µm |
SWS | 2,5-45? M espectrómetro |
LWS | Espectrômetro de 45-197 µm |
ISO ( sigla para Infrared Space Observatory, ou seja, infravermelho espacial observatório) é um telescópio espacial de observação no infravermelho médio e distante (entre 2,5 e 240 µm ) desenvolvido pela Agência Espacial Europeia e colocado em órbita emNovembro de 1995. Até que pare emMaio de 1998, A ISO permite observar duas categorias de objetos em particular: galáxias luminosas em infravermelho distante e nuvens moleculares , como rho-Ophiuchus ou a nebulosa de Orion . Sucessor do IRAS que inaugura a observação infravermelha no espaço ao realizar uma varredura completa do céu que permite identificar um grande número de fontes infravermelhas, o ISO é o primeiro telescópio infravermelho capaz de realizar observações detalhadas dessas fontes.
A radiação infravermelha é emitida por qualquer objeto que libere calor. Mesmo objetos frios irradiam infravermelho. Por isso, o infravermelho permite observar objetos que não podem ser detectados na luz visível, como as nuvens de gás presentes no meio interestelar, que desempenham um papel fundamental no nascimento das estrelas . Mas grande parte da radiação infravermelha é bloqueada pela atmosfera terrestre . DentroNovembro de 1983, IRAS é o primeiro telescópio capaz de observar no infravermelho lançado ao espaço. Resultado de uma colaboração entre a NASA , a Holanda e o Reino Unido , ele identifica 250.000 fontes infravermelhas estudando grandes porções do céu.
A Agência Espacial Europeia está propondo o projeto ISO emMarço de 1979. Após vários estudos, o projeto ISO foi selecionado em 1983 como a missão “pedra angular” do programa científico Horizon 2000 . Os instrumentos científicos de bordo são objeto de um convite à apresentação de propostas emJulho de 1984. Quatro instrumentos são selecionados emJunho de 1985. O desenvolvimento do satélite está a cargo da empresa Aérospatiale ( Centre space de Cannes - Mandelieu ), atual Thales Alenia Space . A equipe industrial inclui 32 empresas, incluindo DASA ( Alemanha ) responsável pela carga útil, Linde AG responsável pelo subsistema de resfriamento usando hélio líquido , Aérospatiale ( França ) para o telescópio, CASA ( Espanha ) para a estrutura do módulo de serviço, subsistema térmico e fiação e Fokker ( Holanda ) para controle de atitude . Cerca de dez países fornecem os vários componentes de instrumentos científicos.
O telescópio ISO é colocado em sua órbita em 17 de novembro de 1995por um lançador Ariane 4 tipo 44P lançado do Centro Espacial da Guiana . O satélite opera nominalmente contanto que possui reservas de hélio líquido para arrefecer os instrumentos abaixo - 269 ° C . A missão termina em8 de abril de 1998quando o hélio evaporou completamente. Uma vez esgotado, as observações parciais ainda são realizadas por mais 150 horas usando o instrumento SWS que pode operar sem uma fonte de frio. Vários testes são realizados antes do desligamento final do satélite em16 de maio. O satélite deve reentrar 20 a 30 anos após a interrupção das operações. A missão dura 30 meses, ou 12 meses a mais do que o previsto, o que permite observar a região de Orion / Taurus, muito importante do plano científico, acessível apenas durante esta extensão não planejada. O desempenho do satélite acabou sendo muito melhor do que o esperado com uma precisão de apontamento de um segundo de arco (10 vezes melhor do que o solicitado) e instabilidade de apontamento após 30 segundos de 2,7 segundos de arco, ou seja, cinco vezes melhor do que o esperado. 98% dos objetivos prioritários são cumpridos e a disponibilidade do telescópio é de 98,3% do tempo alocado para operações científicas. Durante a missão, 27.000 observações individuais são feitas.
O projeto não termina com a cessação das operações de satélite. Todos os dados são processados usando todos os dados de calibração coletados durante a missão. Os dados resultantes são disponibilizados para a comunidade astronômica pordezembro de 1998 e todos os dados entraram no domínio público em Agosto de 1999. De 2002 a 2006, os dados são novamente processados para constituir o arquivo ISO final.
Os seguintes assuntos são objeto de observações da ISO:
ISO é um satélite de 2,4 toneladas com 5,3 metros de comprimento e cerca de 3 metros de diâmetro. Inclui um telescópio com espelho primário de 0,6 metro de diâmetro, um criostato cheio de hélio para resfriar os detectores a uma temperatura próxima a 0 Kelvin , quatro instrumentos científicos e uma plataforma que reúne os equipamentos que permitem o funcionamento do satélite.
A plataforma inclui:
O criostato mantém os instrumentos científicos e o telescópio a uma temperatura entre 1,8 e 4 K por um período de 18 meses. O criostato contém 2.250 litros de hélio supercrítico 2 resfriado a uma temperatura de 1,8 K. Alguns detectores de instrumentos são conectados diretamente ao tanque de hélio, enquanto outros são resfriados pelos gases produzidos pela evaporação do hélio. 'Hélio.
A carga útil inclui um telescópio Ritchey-Chrétien com uma abertura efetiva de 60 centímetros de diâmetro e uma distância focal de f / 15. O campo óptico é de 20 minutos de arco . A luz que atinge o espelho primário é enviada ao espelho secundário suspenso acima do espelho primário por um tripé. Este, por sua vez, envia o feixe de luz para uma abertura localizada no centro do espelho primário. Atrás dele está um espelho em forma de pirâmide que corta o feixe de luz em quatro subconjuntos que são enviados a 90 ° do eixo óptico para os quatro instrumentos científicos montados na periferia. Cada instrumento pode receber uma imagem de arco de 3 minutos centrada em torno de um eixo de 8,5 minutos de arco do eixo do telescópio. Os espelhos primário e secundário são feitos de sílica fundida para otimizar a difração .
Os quatro instrumentos científicos de bordo são:
O telescópio ISO opera em uma órbita terrestre de 24 horas de altura com um apogeu de 70.500 km e um perigeu de 1.000 km . Em cada órbita, a posição das estações terrestres é, portanto, sempre apresentada de acordo com o mesmo diagrama. Quando o satélite está localizado próximo à Terra, portanto dentro dos cinturões de Van Allen , os instrumentos não são utilizados porque a radiação gerada pelos elétrons e prótons aprisionados pelos cinturões torna os instrumentos científicos inutilizáveis. Antes do lançamento da missão, está determinado que, durante um período de 24 horas, o telescópio pode ser usado por 16 horas. Após o lançamento e análise dos resultados, o período de uso é estendido em 40 minutos (a partir da revolução 66), mas subsequentemente reduzido para 66 minutos (a partir da revolução 204) para o instrumento LWS mais fortemente afetado por radiação. O telescópio espacial é seguido sucessivamente por duas antenas parabólicas que recebem estações terrestres: a estação Villafranca ( Espanha ) pertencente à ESA e a estação Goldstone da NASA localizada na Califórnia . Uma órbita coberta em 24 horas compreende 6 fases:
Para minimizar as mudanças térmicas que afetam o telescópio e permitir o funcionamento ideal dos painéis solares responsáveis pelo fornecimento de energia elétrica, o eixo do telescópio ISO é orientado de forma a manter um ângulo mínimo em relação aos principais corpos visíveis que limita em cerca de 10-15% o parte do céu observável em um determinado momento:
A ISO não possui uma memória de massa que permite armazenar os dados coletados por seus instrumentos e instruções para apontar e usar os instrumentos. A operação do satélite é, portanto, controlada em tempo real a partir do centro de controle que está instalado em Villafranca na Espanha próximo à principal antena receptora utilizada. As instruções enviadas ao telescópio são preparadas com antecedência de forma a limitar o tempo de inatividade vinculado à orientação do telescópio e ao mesmo tempo respeitar as regiões do céu proibidas devido à proximidade de corpos celestes de grande luminosidade (Sol, Terra, etc. ..).
Cerca de 45% do tempo é reservado para equipes de cientistas que desenvolveram os instrumentos científicos, bem como para os parceiros internacionais ( NASA , ISAS ) do projeto. O restante do tempo de observação está disponível para a comunidade astronômica dos países membros da Agência Espacial Europeia , Japão e Estados Unidos . Duas chamadas de propostas são lançadas antes de (Abril de 1994) e depois (agosto de 1996) o lançamento da ISO. Cerca de 1.000 propostas com uma média de 50 observações distintas são selecionadas por uma comissão responsável por selecioná-las de acordo com o seu interesse científico. As observações realizadas referem-se ao Sistema Solar (10% do tempo), ao meio interestelar (23%), às estrelas da nossa galáxia (29%), outras galáxias (27%) e à cosmologia (11%).
Os instrumentos ISO permitem medir a quantidade de água presente em diversos corpos do Sistema Solar por meio de sua assinatura espectral. Os dados coletados em Júpiter , Saturno e Urano permitem estimar que a atmosfera desses planetas recebe 10 kg de água por segundo sem saber a origem deste. É provável que essa água venha de pequenas partículas liberadas por cometas . A quantidade de água também é medida na Nebulosa de Órion . É muito mais abundante do que o que foi medido até agora nas nuvens interestelares que servem de berçário para estrelas como esta nebulosa: 60 vezes a quantidade de água presente nos oceanos da Terra é formada a cada dia. Esta descoberta pode ter implicações para a origem da água presente no Sistema Solar e na própria Terra com implicações para a modelagem da formação de estrelas.
Ao observar o aglomerado de Coma na constelação do Cabelo de Berenice , a ISO permite descobrir a presença de poeira nas regiões situadas entre as galáxias, em particular no centro do aglomerado de galáxias . Até então, os astrônomos consideram o espaço intergaláctico quase vazio de matéria, com apenas pequenos traços de gás. A observação de poeira implica que o Universo é muito menos transparente do que o esperado, com um impacto significativo na luminosidade aparente de galáxias e quasares distantes.
Os telescópios espaciais infravermelhos sucessores da ISO são:
: documento usado como fonte para este artigo.
Manual ISO