martes, enero 12, 2010

Un telescopio aéreo pasa una prueba clave

Enero 8, 2010: Para la mayoría de los astrónomos sería impensable abrir la cúpula del observatorio si afuera hubiera vientos de 160 km/h (100 mph). Sin embargo, el nuevo telescopio SOFIA, de la NASA, voló recientemente en un aeroplano a 400 km/h (250 mph) con las puertas completamente abiertas.

ver imagen El 18 de diciembre, el Observatorio Estratosférico para Astronomía Infrarroja (SOFIA: Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, en idioma inglés), voló a bordo de un avión Boeing 747 modificado, a 4.570 m (15.000 pies) de altura por una hora y 19 minutos. Durante dos de esos minutos, la puerta del telescopio fue abierta completamente.

Derecha: SOFIA, al comienzo de su vuelo de prueba, el pasado 18 de diciembre. [Imagen ampliada]

"Esta fue la primera vez que la puerta fue abierta completamente durante el vuelo", dice Bob Meyer, gerente del programa SOFIA, en el Centro Dryden para Investigaciones de Vuelo. "Queríamos averiguar si abrir la puerta afectaba el vuelo y el manejo del aeroplano, si causaba resonancia acústica en la cavidad, o si provocaba que algo se soltara en la cavidad debido al viento".

"Cuando se sopla en el interior de una botella de refresco y se escucha un sonido, eso es lo que se llama resonancia acústica. Si eso sucediera en el aeroplano, podría hacer que la estructura del avión y el telescopio vibraran, causando problemas".

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SOFIA pasó con éxito estas pruebas. "Todo salió bien. No hubo que hacer ajustes, ni se necesitaron correcciones. Nada se soltó ni se dañó".

El telescopio infrarrojo, de 2,5 m (98 pulgadas) estará, en última instancia, destinado a volar a 12.200 m (40.000 pies) de altura y estudiará una gran varidedad de objetos astronómicos durante su vida útil que, se espera, sea de 20 años. Estos objetos incluyen a otras galaxias y al centro de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, así como también al medio interestelar (especialmente a los constituyentes básicos para la vida que éste posee), la formación de las estrellas y planetas y además los cometas y asteroides en nuestro sistema solar.

El velo de vapor de agua que envuelve a la Tierra actúa como una pared de ladrillos invisible para la energía infrarroja que proviene de los objetos cósmicos que SOFIA desea observar. SOFIA resuelve ese problema observando los cielos desde "arriba del velo" —algo que los telescopios en la Tierra no pueden hacer. Así como los telescopios espaciales, SOFIA recolectará la energía infrarroja antes de que ésta llegue a la Tierra.

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Arriba: SOFIA en vuelo, con la puerta del telescopio abierta completamente. [Imagen ampliada]

Y lo hará mirando a través de la puerta abierta del avión. Al igual que en la prueba, el telescopio, con sus espejos primario, secundario y terciario, se mantendrán estáticos dentro de una cavidad ubicada en la parte trasera del avión. Los controles del telescopio, las computadoras, los espectrómetros y otros instrumentos permanecerán en la cabina presurizada. Los científicos, que también estarán en la cabina, podrán mirar a través de una ventana ubicada en dicho sitio para ver la imagen que el telescopio toma. La imagen se transmite a través de un tubo (llamado tubo nasmyth), el cual se halla sostenido a la ventana en un extremo y al telescopio en el otro.

Se han planeado más pruebas para la primavera (boreal) de 2010, antes de que el telescopio SOFIA pueda comenzar sus operaciones científicas en el otoño (boreal).

"Haremos pruebas a todas las velocidades a las que el aeroplano puede volar y a todas las alturas planeadas para la misión", dice Meyer. "También probaremos distintas elevaciones a las cuales puede apuntar el telescopio".

ver imagen "Nuestra prueba de primera luz, en la que finalmente tomaremos una imagen y la caracterizaremos con el telescopio, está planeada para el mes de abril. En dicha prueba, quitaremos los seguros del telescopio y lo sacaremos de su cavidad, de modo que se podrá mover como si estuviera realmente observando. El viento estará azotando y sacudiendo a SOFIA, de modo que ésa será la primera prueba verdadera de sus capacidades para obtener imágenes estables".

Derecha: Una toma de cerca del telescopio durante el vuelo. [Imagen ampliada]

¿Cómo se mantiene al telescopio lo suficientemente fijo como para apuntar con precisión y que se quede "apuntado hacia el objetivo" en un avión en movimiento, con la puerta abierta?

"El telescopio descansa sobre grandes monturas de absorción de choques, que lo aislan de las vibraciones mecánicas del aeroplano. Y, en la parte trasera de la cavidad, hay una rampa que recoge el flujo de aire que ingresa a la cavidad y lo envía hacia atrás, por encima de la rampa y hacia afuera de la cavidad".

SOFIA también cuenta con contrapesos, que pueden ser medidos y ajustados para corregir cualquier tipo de sacudimiento. Y el sistema de dirección puede mover el telescopio hacia adelante y hacia atrás con el fin de compensar las vibraciones de baja frecuencia o los movimientos del aeroplano. Además, el espejo secundario puede incluso ser oscilado para contrarrestar el sacudimiento de la imagen en sí misma.

"SOFIA es realmente una pieza maravillosa de ingeniería", concluye. "Este vuelo de prueba representa un enorme éxito y es un hito para todas las personas que han trabajado muy duro durante una década en esta misión".



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