Descripci√≥n de la carga útil

Mientras que desde un telescopio terrestre no es posible observar un planeta durante mas de diez horas por día, un aparato similar lanzado en la estratósfera polar a bordo de un globo puede monitorear otros cuerpos celestes por más de 24 horas. Bajo esa idea las Universidades Tohoku y Rikkyo desarrollaron un sistema adaptado a un globo estratosférico que puede utilizarse para el estudio de fenómenos plasmáticos y atmosféricos en casi todos los planetas como por ejemplo relámpagos, airglow y auroras en Venus, Jupiter y Saturno, eventos luminosos en la atmósfera Joviana inducidos por sus numerosos satélites, etc. Todo ello con gran precisión.

El aspecto de la gondola que contiene el telescopio y sus sitemas asociados puede apreciarse en el esquema de la izquierda (click para ampliar.

La estructura principal está compuesta por planchas de aluminio sólido de 1 x 1 x 3.3 metros en las que se montan los paneles solares y un segundo panel que oficia de contra peso. La misma está rodeada por paneles de polyestyreno que actuan no solamente como aislante térmico sino también ayudan a la flotabilidad del conjunto y sirven al mismo tiempo para atenuar el impacto al momento del amerizaje. Su peso total es de 666 kg y cuelga del balón por medio de una cuerda de kevlar de 50 metros de largo, para que de esta manera el globo no obstruya la observación. Un contenedor de lastre se instala en la parte central inferior de la gondola de manera que al momento de liberar lastre el movimiento no produzca cambios en el movimiento inercial del conjunto.

El telescopio es un Schmitt-Cassegrain con un lente de 305 mm de diametro y una distancia focal de 3048 mm. Este se acopla a una cámara CCD de 768 pixels de ancho x 494 pixels de alto de resolución. El rango de visión del instrumento es de 144 arco-segundos de ancho por 108 arco-segundos de alto. Así, por ejemplo el diametro del planeta Venus visto a traves del CCD es de entre 10 y 60 arco-segundos, equivalente a 45 a 274 pixels.

El rango de movimiento del telescopio es limitado a 30º ya que los paneles laterales obstruyen la observación.

Las imagenes obtenidas son transmitidas por telemetría analógica de modulación hacia el centro de control en tierra para el monitoreo en tiempo real al mismo tiempo que son grabadas en el sistema de almacenamiento de abordo que se haya ubicado dentro de un contenedor presurizado junto con el computador central y otros dispositivos relacionados como ser los convertidores, la fuente de poder de alto voltaje del espejo piezoeléctrico móvil y los grabadores de video digital. El enlace a tierra envía información acerca de los parametros básicos de la góndola y su actitud durante el vuelo cada 1.3 segundos.

Como las imagenes de alta resolución requieren un sistema de apuntamiento muy estable y preciso, en la parte superior de la gondola se ubican un sistema de desacoplamiento mecanico y un par de giróscopos de control de momento inercial (CMGs) que actuan para aislar la gondola de cualquier movimiento que se produzca en el globo. La actitud de la gondola por su parte es estabilizada a un angulo azimuthal constante respecto del sol por medio de un sensor para permitir a los paneles solares mantener la carga de las baterías. Una computadora procesa los datos del sensor para controlar los motores del mecanismo de desacople y los CMGs con una precisión de hasta medio grado. La estructura orientable de dos ejes en la que se monta el telescopio es controlada por la misma PC, guiando el objeto a ser observado dentro del campo de visión de un telescopio guía. El campo de visión del telescopio cubre angulos de elevación de 0 a 70 grados. Los errores residuales de apuntamiento son detectados por un tubo fotomultiplicador sensitivo y corregidos por el espejo movil sobre dos ejes montado en el sistema óptico.

La luz incidente en el telescopio se divide en tres bandas con diferentes espectros: el primero con longitudes de onda inferiores a 450 nm, el segundo entre 550 y 630 nm, y el tercero por encima de los 750 nm. El primero y ultimo de los haces son utilizados para obtener imagenes Ultravioletas y de Infrarrojo cercano utilizando filtros de paso de banda y videocamaras analógicas y digitales de tipo CCD, respectivamente, en tanto que el segundo es utilizado para la detección de errores de apuntamiento.

Desarrollo del vuelo y resultados de la misión

Sitio de lanzamiento: Parque Aereo Multiproposito, Taiki-Cho, Hokkaido, Japon  
Hora lanzamiento: 4:09 jst
Lanzamiento y operación del globo a cargo de: ISAS / JAXA
Globo: Globo Abierto Modelo B100 100.000 m3
Nº de vuelo: B09-03

El lanzamiento ocurrió a las 4:09 jst del 3 de Junio utilizando el sistema de doble plataforma deslizante. Luego de una fase de ascenso nominal el balón (de 100.000 m3 de volumen) se estabilizó a 32,6 km de altura, iniciando la parte científica del vuelo.

La misión finalizó a las 12:02 jst cuando el globo fue separado de su carga la cual fue recuperada desde el Océano por un navío de rescate frente a la costa de Tokachi, Hokkaido.

El presente vuelo estaba previsto para realizarse originalmente entre Mayo y Junio de 2007 en el Centro de Globos de Sanriku, pero fue cancelado debido a algunos retrasos en el desarrollo del instrumento. Fue reprogramado para Agosto/Septiembre de 2007, pero estando preparado para su lanzamiento el 30 de Agosto, el vuelo no fue autorizado debido a un accidente ocurrido con una misión realizada unos dias antes. 5 dias despues el vuelo fue cancelado debido a que las condiciones de vientos estratosféricos no se consideraban adecuadas para una recuperación segura.

El objetivo de este primer vuelo experimental fue el de observar la dinámica global de la atmósfera del planeta Venus por medio de la detección de los movimientos de masas nubosas en imagenes UV e IR.

El paso siguiente en el desarrollo del proyecto es lanzar nuevamente el telescopio pero en un vuelo artico de larga duración.

Referencias externas y fuentes bibliográficas

Imágenes de la misión

Vista de la plataforma de lanzamiento. Al fondo se aprecia el globo siendo inflado dentro del hangar. (Gentileza: JAXA) El globo, plenamente inflado es extraido del hangar minutos antes del lanzamiento. (Gentileza: JAXA) El globo es liberado. (Gentileza: JAXA) El globo avanza mientras asciende hacia la plataforma de lanzamiento para tomar la carga útil. (Gentileza: JAXA) After the flight, the recovered telescope is examinated by the scientific team (Courtesy: JAXA)