ALIR-I (Telescopio Infrarrojo)

Institución responsable:  Instituto de Astronomia y Fisica del Espacio (IAFE) - Buenos Aires - Argentina
Investigador principal:  Lic. E.Gandolfi

Este telescopio infrarrojo fue desarrollado en el marco del proyecto Astronomía en el Lejano Infrarrojo (ALlR) de allí su sigla y su objetivo fue la búsqueda y observación de fuentes celestes que emitieran en el rango de 45-350 µm el cual no es observable desde telescopios instalados en tierra.

El ALIR I consiste basicamente en un telescopio montado en una plataforma estabilizada, acoplado a un detector bolometrico y fue el primer desarrollo complejo de un instrumento para globos estratosféricos realizado integramente por cientificos y tecnicos del Instituto de Astronomía y Física del Espacio y con la colaboración de otras instituciones cientificas de la República Argentina. A la izquierda puede verse un esquema de la distribuci˛n de sus componentes y un detalle de la configuraci˛n del detector (click para ampliar).

Consta de un telescopio del tipo Cassegrain (Dall-Kirkham), con un espejo primario de 30 cm de diámetro, construido en aluminio, con una capa de niquel que posee un campo de visión de 12 minutos de arco. El espejo secundario, también de aluminio, es oscilante, con una amplitud de entre 12 y 24 minutos de arco, modificable por telecomando. Ambos espejos fueron construidos con la colaboración del Observatodo Astronómico de Universidad Nacional de La Plata.

El detector es un bolómetro de Germanio-Galio enfriado con Helio liquido, montado en un dewar a una temperatura de trabajo de 2ºK. Cuenta además con tres filtros, intercambiables por telecomando, mantenidos a la misma temperatura y que permiten hacer fotometría en tres bandas: 45-80 µm, 80-120 µm, y 120-350 µm.

Todo el conjunto se monta sobre una gondola orientable. La estabilización en azimut se logra gracias a la referencia obtenida por un magnetómetro de la componente horizontal del campo magnético terrestre. La cupla para hacer girar y orientar la plataforma la provee el motor de apuntamiento reaccionando contra un volante de inercia ubicado en la parte superior de la estructura. El magnetometro es accionado por medio de un motor paso a paso, accionado por telecomando. Al hacerlo girar en un angulo dado alrededor del eje vertical de la plataforma, ésta girará automáticamente en el espacio un angulo igual pero en sentido contrario. De esta forma es como se orienta el telescopio en el ángulo azimutal deseado.

Para reducir los errores de apuntamiento durante el vuelo, se realizan intermitentemente observaciones de fuentes infrarrojas conocidas (Jupiter, Marte, etc.) que permiten, en el análisis posterior de los datos, disminuir el error absoluto hasta unos 15 minutos de arco, asi como tambien ayudan a calibrar el valor absoluto de los flujos detectados.

La electrónica de detección está compuesta por una etapa preamplificadora provista con el detector, un filtro pasabanda, una etapa de ganancia variable conmutable por telecomando, un rectificador sincrónico con ganancia y constante de integración conmutable por telecomando, y un adaptador de nivel para salida asimétrica. Consta, además, de un oscilador que mueve, a través de una etapa de control de amplitud, el espejo secundario. Este control puede ser variado por telecomando para cambiar su amplitud de oscilación.

La transmisión de la información hacia la estación receptora se hace mediante un sistema PCM que posee una capacidad de transmisión de 1000 bits/segundo. Las variables transmitidas son la tensión de salida del bolómetro, la posición angular del telescopio tanto en elevación, como en azimut y error de azimut (lo que permite reconstruir a posteriori, las zonas del cielo efectivamente observadas), el estado de algunos sistemas tales como filtros, ganancia del amplificador, amplitud de oscilación del espejo secundario, etc. y algunos parámetros internos como ser la temperatura de distintos puntos del equipo, la tensión de batería, etc.

El sistema de telecomando opera en 138 MHz y tiene una capacidad de 15 ordenes que se activan por teclado desde la estación de tierra, y se obtienen por la combinación de 4 tonos básicos. Como codificadores y decodificadores de tono se usan relés sintonizados de alta selectividad y estabilidad, los cuales poseen una latencia del orden de los 2 segundos.

La energía utilizada por el equipo es provista por tres baterías de 12 V de Pb-ácido, lo que le otroga una autonomía de vuelo de aproximadamente 10 horas. Las baterías están contenidas en cajas de aluminio cerradas provistas de una válvula que asegura que la presión interna se mantenga próxima a la presión normal.

Detalles del globo y su operación

Sitio de lanzamiento: Area Material Cordoba, Rio Cuarto, Argentina    
Hora lanzamiento: 21:45 local
Lanzamiento y operación del globo a cargo de: CNIE - División Globos
Globo: Abierto (cero presion) Winzen - 56.600 m3
Nº de serie del globo: -
Nº de vuelo: -
Campaña: Sin Datos  
Peso carga útil: 130 kg
Peso góndola: -
Peso Total: -

El globo fue lanzado el 13 de abril de 1977, a las 21:45 hora local, utilizando el método de globo auxiliar para sostener la carga util.

El globo alcanzó una altura de flotación de 33.5 km, manteniéndose a esta altura aproximadamente 3 horas.

Este fue el segundo vuelo del instrumento. Durante todo el vuelo la señal de telemetría fué buena, permitiéndo buena recepción de los datos, sin embargo, la falla de un componente electrónico en un circuito del sistema de apuntamiento impidió la realización del plan de observaciones. A pesar de esto el vuelo resultó útil al permitir conocer el comportamiento del equipo en condiciones reales de funcionamiento.

Referencias externas y bibliografía