Descripci√≥n de la carga útil

BLAST es un instrumento compuesto por un telescopio con un espejo primario de dos metros de diametro y un espejo secundario de corrección de 50 cm de diametro, este ultimo montado en una estructura rígida de soporte. El espejo secundario ha sido diseñado para proveer una performance de difracción limitada en un campo de visión de 14 x 7 pulgadas en el foco del espejo primario.

La imagen detectada por el telescopio, o mejor dicho la radiación detectada, pasa a traves de una ventana de vacío construida de polypropileno cerca del foco del espejo primario, y de allí entra al crióstato.

El cróstato posibilita que la imagen de la radiación detectada sea re-proyectada al conjunto de detectores (bolómetros) utilizando un par de espejos alineados en una configuración similar a la que presenta un telescopio Gaussiano, lo que corrige las aberraciones presentes en el espejo primario y provee un punto focal plano. Debido a que el instrumento debe estar en vuelo hasta 14 días, el crióstato debe operar durante ese lapso a muy baja temperatura por lo que requiere cerca de 37 litros de helio liquido para enfriar los detectores, junto con un sistema de refrigeración que lo recicla.

El plano focal de BLAST (los detectores) consiste en tres grupos de bolómetros con 149, 88 y 43 detectores cada uno, que operan a 250, 350, y 500 µm respectivamente. La radiación incidente en ellos es leída por un circuito lógico diferencial y los datos son recolectados a traves de un sistema de recolección de 18 bits trabajando a lata velocidad.

Todos los elementos se hallan montados en una estructura formada por un armazón interno provisto de un sistema de apuntamiento de precisión (conteniendo ambos espejos y el crióstato) que se ubica sobre la estructura externa de la gondola. Esta estructura externa, puede ser apuntada en azimuth por medio de una rueda de vuelo y un pivote activo en tanto que la interna, posee una montura de elevación que es operada por motores situados sobre la primera. El balance de la estructura interna se obtiene usando un sistema activo de distribución de peso en la estructura.

La gondola en su conjunto posee un diseño basado en un material liviano, con gran resistencia a la tensión y una alta frecuencia de resonancia.

Por medio de la obtención de las primeras imagenes submilimétricas de alta sensibilidad y area amplia el equipo cientifico de BLAST busca responder algunos de los mas importantes interrogantes cosmológicos, entre ellos arrojar luz sobre la historia de la formación de las estrellas y el Universo analizando el corrimiento hacia el rojo de las galaxias, determinar la temperatura y densidad del polvo interestelar en la Via Lactea y encontrar nucleos protoestelares en nuestra galaxia.

Desarrollo del vuelo y resultados de la misión

 

Sitio de lanzamiento: European Space Range, Kiruna, Suecia  
Hora lanzamiento: 1:09 utc
Lanzamiento y operación del globo a cargo de: National Scientific Balloon Facility (NSBF)
Globo: Globo de Presión Cero Raven W 39.570.000 cuft - (0.8 mil)
Nº de serie del globo: W39.57-2-25
Nº de vuelo: 545N
Peso carga útil: 3835 lbs
Peso Total: 6000 lbs

Este vuelo fue el primero en el marco del acuerdo firmado entre la NASA y la Swedish Space Corporation, para el uso de las instalaciones de Kiruna por parte de la agencia norteamericana para efectuar vuelos entre Suecia y Canada.

El lanzamiento tuvo lugar luego de varios aplazamientos a la espera de condiciones ideales, a las 1:09 utc del 12 de junio de 2005, utilizando el método dinámico mediante vehículo lanzador (HERCULES). Luego de un ascenso nominal el balón alcanzó la altura de flotación de 128.000 pies y comenzó una lenta deriva hacia el oeste internandose en el Atlántico.

Luego de un periplo de 4 días, y mientras se desplazaba sobre el norte de Canadá se decidió terminar el vuelo. A pesar de que originalmente se había estipulado una duración de entre 5 y 9 días de vuelo, el globo experimento una velocidad mayor a la esperada y por ello debió acortarse el vuelo, antes de que este se internara en el Oceano Artico. A tal fin se estableció un "punto de no retorno" en la Isla Victoria, ya que se trata de una extensión amplia de tierra, ideal para el aterrizaje de la góndola.

Así, el comando de fin de vuelo fue enviado vía satélite desde el Centro de Operaciones de la NSBF en Palestine, Texas, a las 5:30 utc del 16 de junio. Luego de un descenso en paracaídas de 45 minutos, el impacto de la góndola se produjo a las 6:15 utc en Isla Victoria a 170 millas al NO de Cambridge Bay (71º 9' - 110º 49'). Luego de tomar tierra se tumbó sobre uno de sus lados, pero sin ser arrastrada y sin sufrir mayores daños. Días después el equipo de recuperación pudo rescatar el instrumento con ayuda de un helicoptero pesado alquilado a una compañía de prospección minera de la zona.

Este fue el primer vuelo científico del instrumento.

El ascenso del globo fue bastante mas lento de lo esperado, lo que fue un problema ya que el instrumento recibió muy bajas temperaturas al atravesar la tropopausa, congelando algunos elementos de la electronica de a bordo que volvieron a su funcionamiento nominal una vez que el globo alcanzó altura de flotación y recibió el calor continuo del sol. El otro problema surgido en la fase de ascenso fue la carga remanente en las baterias de vuelo. Debido a que los preparativos en tierra antes del despegue fueron mas largos de lo esperado, las baterias comenzaron a agotarse mas rapidamente. Para evitar problemas el equipo de tierra decidió iniciar la secuencia de orientación de la gondola en azimuth mientras aun estaba ascendiendo en un intento por mantener los paneles orientados hacia el sol, recargando las baterias. Posteriormente esta probo ser una decisió adecuada que impidió males mayores.

Las primeras horas de vuelo, mientras el globo se encontraba aun al alcance del sistema de comunicación directo (tambien llamado LOS - de "line of sight"-) fueron utilizadas para obtener la mayor información posible sobre el estado del telescopio, el tipo de imagenes que captaba y en base a ellas armar algunos mapas. Otros problemas que se presentaron en esta primera etapa tuvieron que ver con el segmento de tierra, ya que en determinado momento se corto la conexión a internet en la base de Kiruna (que era vital para establecer un vinculo con la central de la NASA en Texas, unico sitio desde donde se podría conectar con BLAST luego de la perdida del link LOS) y tambien cuando una tormenta electrica ocurriendo simultanemanete en Palestine, Texas impidió tomar contacto durante un tiempo con la gondola.

A mitad del vuelo, el equipo de tierra pudo obtener los primeros mapas completos a partir de la información obtenida al principio del periplo utilizando el sistema LOS, haciendo evidente que la sensibilidad mostrada era menor de la esperada lo que significaba que se necesitaría controlar el telescopio manualmente desde tierra en lugar de dejarlo en escaneo automático, algo de por si complicado debido a la inestabilidad del vinculo con BLAST.

Una vez sobre Canada la velocidad del globo se mantuvo por encima de los valores esperados, forzando a finalizar el vuelo un dia antes, reduciendo así la cantidad de información científica obtenida.

Cuando el globo alcanzó la zona de la Isla Victoria, su velocidad decayó dramaticamente por lo que el equipo de operaciónes de la NASA decidió retrasar la maniobra de finalización para permitir al equipo cientifico efectuar algunas observaciones mas. No obstante a los pocos minutos recibieron una nueva comunicación en la que la NASA les urgía a finalizar las observaciones y apagar su instrumento ya que el mismo iba a ser separado del globo inmediatamente. La razón era que este había cambiado de rumbo y se dirigía hacia una zona de la isla llena de lagos que podrian comprometer seriamente la recuperación del telescopio.

La gondola tomo tierra sin mayores daños.

Referencias externas y fuentes bibliográficas

Imágenes de la misión

Primerisimo plano de BLAST, al fondo el globo a punto de terminar de ser inflado Vista del momento del lanzamiento desde una colina cercana El globo ya ha recogiso su carga e inicia su ascenso Vista aerea de la zona de caida de BLAST en Isla Victoria Detalle de la gondola en el sitio de aterrizaje