Esploratore di infrarossi ad ampio campo - Wide Field Infrared Explorer
 Veicolo spaziale Wide Field Infrared Explorer
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| nomi | WIRE Small Explorer / WIRE Explorer-75 SMEX-5 SMEX / WIRE |
|---|---|
| Tipo di missione | Astronomia a infrarossi |
| Operatore |
NASA / GSFC Bowie State University (BSOCC) |
| ID COSPAR | 1999-011A |
| SATCAT n. | 25646 |
| Sito web | http://www.ipac.caltech.edu/wire/ |
| Durata della missione | 4 mesi (pianificato) 1a, 4m, 10d (ottenuto) |
| Proprietà del veicolo spaziale | |
| Navicella spaziale | FILO |
| Tipo di astronave | Esploratore |
| Produttore | Laboratorio di Dinamica Spaziale (SDL) |
| Massa di lancio | 250 chilogrammi (550 libbre) |
| Potenza | 160 watt |
| Inizio della missione | |
| Ora di pranzo | 5 marzo 1999, 02:56 UTC |
| Razzo | Pegaso XL |
| Sito di lancio | Stargazer , base aerea di Vandenberg |
| Contraente | Orbital Sciences Corporation (OSC) |
| Servizio inserito | Fallito in orbita |
| Fine della missione | |
| Disposizione | dismesso |
| disattivato | 30 settembre 2000 |
| Data di decadimento | 10 maggio 2011, 07:00 UTC |
| Parametri orbitali | |
| Sistema di riferimento | Orbita geocentrica |
| Regime | Orbita eliosincrona |
| Altitudine del perigeo | 470 chilometri (290 miglia) |
| Altitudine dell'apogeo | 540 chilometri (340 miglia) |
| Inclinazione | 97° |
| Telescopio principale | |
| Tipo | Ritchey–Chrétien |
| Diametro | 30 cm (12 pollici) |
| Risoluzione | 20-23 secondi d'arco |
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Il Wide Field Infrared Explorer ( WIRE ) è stato un satellite lanciato il 5 marzo 1999 dal razzo Pegasus XL in orbita polare tra 409 e 426 km (254 e 265 mi) sopra la superficie terrestre. WIRE doveva essere un'indagine a infrarossi di quattro mesi dell'intero cielo a 21-27 µm e 9-15 µm, concentrandosi in particolare su galassie starburst e protogalassie luminose .
Il team scientifico aveva sede presso l' Infrared Processing and Analysis Center (IPAC) di Pasadena, in California . Le operazioni di volo, l'integrazione e i test sono stati effettuati dal Goddard Space Flight Center nel Maryland . Il telescopio è stato costruito dallo Space Dynamics Laboratory nello Utah . L'espulsione prematura della copertura dell'apertura del veicolo spaziale ha portato all'esaurimento dell'idrogeno solido poco dopo il lancio, ponendo fine alla missione scientifica primaria. L' inseguitore stellare di bordo è rimasto funzionante ed è stato utilizzato per il monitoraggio fotometrico di precisione a lungo termine di stelle luminose a sostegno di un programma di asterosismologia . WIRE è rientrato nell'atmosfera terrestre il 10 maggio 2011 (intorno alle 07:00 UTC).
Scienza
Il Wide-field Infrared Explorer (WIRE) era un telescopio a infrarossi a due colori, raffreddato a idrogeno solido, progettato per studiare le galassie starburst e per cercare protogalassie. Gli obiettivi scientifici di WIRE erano: 1) determinare quale frazione della luminosità dell'universo con un redshift >0,5 è dovuta alle galassie starburst; 2) valutare quanto velocemente e in che modo si evolvono le galassie starburst; e, 3) esaminare se le protogalassie luminose sono comuni a redshift <3. Per raggiungere questi obiettivi, WIRE doveva condurre un'indagine di quattro mesi a 12 e 25 µm su un'area compresa tra dieci e diverse centinaia di gradi quadrati del cielo.
Telescopio a FILO
Il telescopio WIRE stesso aveva un'apertura di ingresso di 30 cm e un campo visivo di 32 x 32 minuti d'arco . Era del design di un telescopio Ritchey-Chrétien senza parti mobili e senza ottica di reimaging. Poco dopo il lancio, mentre la navicella stava ancora rotolando subito dopo l'inserimento in orbita, il coperchio del telescopio si è staccato prematuramente. Ciò ha comportato l'esposizione dei materiali criogenici alla luce, riscaldandoli ad alta velocità causando il degassamento e aumentando la velocità di rotazione del veicolo spaziale oltre la capacità delle ruote di reazione di rallentarlo. Sebbene i controllori di terra abbiano iniziato a lavorare per ridurre la rotazione in eccesso del veicolo spaziale, non sono stati in grado di farlo in tempo per prevenire la perdita totale dell'idrogeno congelato utilizzato per raffreddare lo strumento scientifico primario. I tentativi di recuperare il controllo del veicolo spaziale hanno avuto successo, anche se a causa della perdita di refrigerante non è stato possibile ottenere dati scientifici.
Missione
Un difetto di progettazione nell'elettronica di controllo del veicolo spaziale ha causato l'espulsione prematura della copertura antipolvere del telescopio nelle sue prime ore in orbita, esponendo il telescopio alla Terra . Nelle normali operazioni, il telescopio eviterebbe di puntare sia la Terra che il Sole perché il carico termico era troppo alto per il raffreddamento criogenico. In questa prima fase della missione, il telescopio è stato deliberatamente puntato verso la Terra per sicurezza, presumendo che fosse presente la copertura antipolvere. L'afflusso di energia nel telescopio ha fatto evaporare tutto il criogeno del criostato a idrogeno solido . Il criostato è stato progettato per scaricare in modo non propulsivo piccole quantità di idrogeno gassoso mentre gli strumenti venivano raffreddati. Tuttavia, a causa del riscaldamento inaspettato, la ventola ha iniziato a espellere gas a velocità di ordini di grandezza superiori a quelle previste. Lo sfiato iperattivo ha agito come un propulsore fuori asse incontrollato. Alla fine, il sistema di controllo dell'assetto non fu in grado di contrastare la spinta dello sfiato del criostato e la navicella iniziò a ruotare. Quando la fornitura di idrogeno fu esaurita, la navicella stava girando a una velocità di 60 giri al minuto . Quando la spinta alla fine si è attenuata, gli ingegneri spaziali sono stati in grado di ristabilire il controllo dell'assetto. Tuttavia, con il criogeno sparito, lo strumento scientifico non era più funzionante e la missione scientifica originale terminò.
Al fine di recuperare alcune funzionalità del veicolo spaziale da 73 milioni di dollari, le operazioni sono state reindirizzate dopo il fallimento del sistema criogenico a una missione scientifica alternativa utilizzando l'inseguitore stellare di bordo non danneggiato per il monitoraggio a lungo termine di stelle luminose a sostegno di un programma di asterosismologia . Questa tecnica mira a misurare le oscillazioni nelle stelle vicine per sondare la loro struttura. Sebbene l'inseguitore stellare abbia una scarsa risoluzione spaziale, essendo stato progettato principalmente per un ampio campo visivo e il rilevamento delle stelle più luminose, è al di sopra dell'atmosfera e quindi evita la scintillazione, consentendo una fotometria ad alta precisione . Come esperimento secondario, un pannello solare include una sezione con riflettori, per testare un sistema di concentratori .
Gli obiettivi scientifici originali di WIRE possono finalmente essere raggiunti dalla missione Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) che è stata lanciata con successo in orbita il 14 dicembre 2009 e ha iniziato le osservazioni il 14 gennaio 2010.
Guarda anche
- IRAS – Osservatorio spaziale all'infrarosso
- WISE – Telescopio spaziale a lunghezza d'onda a infrarossi della NASA
- Telescopio spaziale Spitzer – Telescopio spaziale a infrarossi
- JWST – Osservatorio spaziale pianificato
Riferimenti
link esterno
- Wide Field Infrared Explorer del California Institute of Technology