Observatori Espacial Herschel

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Herschel Space Observatory
Concepció artística sobre l'Observatori Espacial Herschel
Concepció artística sobre l'Observatori Espacial Herschel
Organització: Agència Espacial Europea (ESA)
NASA
Contractista: Thales Alenia Space
Tipus de missió : Medir la Radiació còsmica de fons en l'espectre infraroig
Planeta on orbita : sol, punts de Lagrange L2 del sistema Terra-Sol
Ús : civil
Vehicle de llançament : Ariane 5 ECA des de Port espacial de Kourou, Guaiana Francesa
Durada de la missió: 3 anys
Web : Herschel Space Observatory (anglès)
Massa: 3400 kg
Potència: Panell solar
Instrument Principal: PACS, SPIRE i HIFI
Tecnologia: bolòmetres

L'Observatori Espacial Herschel és una missió de l'Agència Espacial Europea. El llançament es va realitzar el 14 de maig de 2009 a bord d'un Ariane 5 juntament amb l'observatori Planck, en previsió que entrin en òrbita a 1,5 milions de km de la Terra, en el segon dels punts de Lagrange del sistema Terra-Sol.[1]

La missió era anomenada anteriorment Far Infrared and Submilimetre Telescope (FIRST), i fou el primer observatori espacial a cobrir completament el infraroig llunyà i longituds d'ona submil·limètriques, i el seu telescopi té el major mirall desplegat mai en l'espai (3,5 m).[2][3][4] Aquest observatori estarà especialitzat en l'observació d'objectes distants, poc coneguts. Per al correcte funcionament dels instruments s'han de mantenir refrigerats per sota dels 2 K (-271 °C)

L'observatori té aproximadament 7 metres de longitud i pesa unes 3,25 t. La major part del pes de la sonda és degut als dipòsits d'heli usats per generar les temperatures necessàries per als detectors d'infrarojos.

La missió va ser nomenada en honor de William Herschel, descobridor de l'espectre infraroig.

Objectius[modifica | modifica el codi]

Els objectius de la missió són:[5]

Instruments[modifica | modifica el codi]

Disposa dels següents instruments: Photodetecting Array Camera and Spectrometer (PACS), Spectral and Photometric Imaging Receiver (SPIRE) i Heterodyne Instrument for the Far Infrared (HIFI).

PACS i SPIRE permetran observar Herschel en sis "colors" diferents dins de l'infraroig llunyà. Ambdós instruments poden funcionar com espectròmetres de baixa resolució. HIFI és un detector heterodí d'un sol píxel que funciona com espectròmetre de molt alta resolució.

Tots els instruments estan refrigerats per heli líquid superfluid. Algunes parts dels instruments PACS i SPIRE es refrigeren amb ³He per aconseguir temperatures (0,3 K) properes al zero absolut. Cada instrument es refreda per separat segons sigui usat per estalviar refrigerant.

Els instruments PACS i SPIRE poden observar com càmeres en manera paral·lel per aconseguir un major nombre de "colors" simultàniament. Aquesta manera d'observació és apropiat per escanejos de grans àrees amb una petita despesa addicional de refrigerant.

PACS[modifica | modifica el codi]

PACS es compon en realitat de dos instruments independents: una càmera i un espectròmetre de camp integral. Tots dos funcionen a la banda de 55-210 micres. Només es pot utilitzar un dels dos instruments al mateix temps.

La càmera es compon de dos sensors fotomètrics multipixel. Pot observar en dues freqüències simultàniament, centrada la primera en 75 o 110 micres i la segona en 150 micres. El primer sensor té 64 × 32 píxels i el segon disposa de 32 × 16 píxels. El camp de visió és de 1,75 × 3,5 minuts d'arc i la resolució de la càmera és, per a tots dos sensors, superior a la determinada pel límit de difracció del telescopi amb el que s'aconsegueix la màxima resolució possible a aquestes freqüències.

L'espectròmetre de camp integral té un camp de visió de 47 × 47 segons d'arc mostrejat per 5 × 5 píxels en la dimensió espacial. La resolució espectral veu des d'uns 75 a uns 300 km/s amb una cobertura d'uns 1500 km/s. També disposa de dos sensors, Bolòmetres en aquest cas, que permeten observar en dues bandes simultàniament.

SPIRE[modifica | modifica el codi]

SPIRE disposa d'una càmera fotomètrica que pot observar en tres freqüències simultànies, centrades en 250, 350 i 500 micres, i d'un espectròmetre de transformada de Fourier. Tots els sensors són Bolòmetres refrigerats a 0,3 K amb ³He.

La càmera pot observar en les tres bandes simultàniament. Els detectors individuals dels sensors s'alineen en una matriu hexagonal distribuïda de tal manera que 10 dels detectors de cadascun dels 3 sensors es troben alineats. El sensor centrat en 500 micres disposa de 43 detectors, el centrat en 350 micres de 88 i el centrat en 250 micres de 139. El camp de visió és de 4 × 8 minuts d'arc.

L'espectròmetre pot observar en dues bandes, 194-324 micres i 316-672 micres, amb 37 i 19 detectors respectivament. La resolució espectral es pot ajustar a valors entre 300 i 24000 km/s amb una cobertura que pot anar d'uns 2500-200000 km/s depenent del sensor, la freqüència i la configuració.

HIFI[modifica | modifica el codi]

HIFI és un espectròmetre de molt alta resolució que només pot observar un punt. L'instrument disposa de 7 mescladors del sistema heterodí que es corresponen amb diferents rangs de freqüència. Els 2 de freqüències més altes, de 1410 GHz a 1910 GHz (157-213 micres) són mescladors HEB (Hot Electron Bolometer; bolòmetre d'electrons calents, en català) i els 5 de freqüències més baixes de 480 GHz a 1250 GHz (240 a 625 micres) són mescladors SIS (Superconductor Isolator Superconductor; superconductor aïllant superconductor en català). L'ample de banda de l'observació espectral és de 2,4 o 4 GHz depenent del tipus de mesclador. D'aquesta manera s'obtenen resolucions espectrals màximes des 0,02-0,6 km/s en cobertures des 625-2500 km/s, depenent de la freqüència.

El rang de freqüències de HIFI és molt similar al de SPIRE. SPIRE, en ser un bolòmetre multipixel és molt sensible a la radiació contínua i aquesta adaptat per fer imatges, però no és apropiat, en general, per a l'observació de línies espectrals. Encara HIFI sol té un píxel amb la seva sensibilitat i resolució espectral és molt apropiat per a aquest tipus d'observacions.

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. Alicia Rivera. «'Herschel' y 'Planck' inician su viaje por el espacio» (en (castellà)). El País, 14 de maig de 2009. [Consulta: 15 de maig de 2009].
  2. «ESA launches Herschel and Planck space telescopes» (en (anglès)). Euronews.
  3. Amos. «ESA launches Herschel and Planck space telescopes» (en (anglès)). BBC, 14 juny 2009. [Consulta: 3 desembre 2010].
  4. «ESA launches Herschel and Planck space telescopes» (en (anglès)). Aerospaceguide. [Consulta: 3 desembre 2010].
  5. Full de descripció del Observatori Espacial Herschel (anglès)

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Altres observatoris de l'espectre infraroig:

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Observatori Espacial Herschel