Descripci√≥n de la carga útil

Balloon Rapid Response for ISON (BRRISON) fue un proyecto desarrollado en muy poco tiempo en respuesta a la oportunidad que representó por el descubrimiento en Septiembre de 2012 del cometa ISON. Dicho cuerpo celeste era de gran interes para la ciencia debido a que podía arrojar indicios acerca de la formación del sistema solar ya que se trataba de su primera incursión dentro del sistema solar interno. El instrumento BRRISON fue desarrollado para observar el cometa en el infrarrojo cercano, en el ultravioleta cercano y en el espectro de la luz visible, observaciones que son sólo posibles de ser realizadas desde un globo estratosférico ya que la atmósfera es opaca a dichas longitudes de onda de la luz.

El proyecto se inicio en Enero de 2013 con el objetivo de lanzar el telescopio en Octubre, por lo cual teniendo en cuenta el poco tiempo disponible se decidió re-utilizar la gondola orientable y el telescopio de otro instrumento de similares características que ya habia sido construido en el pasado el Stratospheric Terahertz Observatory.

El espejo primario es un hiperboloide de 80 cm de diámetro fabricado en vidrio de silicato de titanio, de expansión ultra baja, con un patrón de forma de panal de abeja para reducir su peso a 50 kg. Su superficie ha sido pulida para obtener una buena calidad óptica en la banda visible, por lo cual se encuentra sobre-especificado para la obtención de imagenes entre los 100 y los 200 micrones de longitud de onda. Su mecanismo de soporte está hecho de epoxy de grafito de bajo peso, el que ofrece una alta estabilidad térmica en un rango amplio de temperaturas. Un espejo móvil de precisión es utilizado para obtener una estabilidad de apuntamiento del orden de los sub-arcosegundos.

Al igual que ocurre con el telescopio, la góndola también es una herencia de los programas Flare Genesis y del Solar Bolometric Imager, los cuales efectuaron sendos vuelos exitosos en Nuevo Mexico y tres misiones de larga duración en la Antártida. La estructura sirve como soporte y protección para el telescopio e instrumentos asociados, transportando asimismo los sistemas de control y de alimentación. Sus dimensiones son: 2mts. de ancho, 1.5mts de profundidad, y 4.5mts de altura. La estructura esta conformada por angulos de aluminio standard atornillados entre si y pintados de blanco por razones de balance termico, siendo lo suficientemente fuerte como para soportar un peso de 2 toneladas aun en el momento en que experimenta un shock cercano a 10G de aceleración cuando se abre el paracaidas al final del vuelo. Es asimismo lo suficientemente rígida como para permitir la precisión de apuntamiento necesaria para las observaciones a realizar.

La luz captada por el telescopio se distribuye en el plano focal del mismo a dos instrumentos, localizados en bancos ópticos separados. El primero de ellos era la camara de ultravioleta cercano y de espectro visible cuyo objetivo era observar el cometa en las longitudes de onda correspondientes a las emisiones del hidróxilo (OH) es decir 308 and 385 nanómetros. Complementariamente la cámara se utilizaría para probar y caracterizar los efectos de la turbulencia atmosférica en las observaciones ópticas desde globos en vuelo. El segundo instrumento era una cámara que opera en el infrarrojo cercano cuyo objetivo era medir la proporción de emisiones de dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O) del nucleo cometario como un diagnóstico vital para establecer su origen.

Finalmente se incluyó abordo una cámara de alta definición para la obtencion de imagenes durante el vuelo para el propósito de la divulgación científica.

Video de las operaciones de lanzamiento

Desarrollo del vuelo y resultados de la misión

 

Sitio de lanzamiento: Scientific Flight Balloon Facility, Nuevo Mexico, EEUU  
Hora lanzamiento: 0:10 utc
Lanzamiento y operación del globo a cargo de: Columbia Scientific Balloon Facility (CSBF)
Globo: Globo de Presión Cero Aerostar 29.000.000 cuft
Nº de vuelo: 646N

El globo fue lanzado por método dinámico con asistencia del vehículo de lanzamiento "Big Bill" a las 20:10 EDT del 28 de septiembre (00:10 del 29 de septiembre según la hora UTC). Fue el primer lanzamiento realizado por la tarde desde la Base de Fort Sumner en muchos años.

Durante la fase inicial de ascenso el balón se desvió hacia el noreste, pero tan pronto como llegó a la altura de flotación de 120.000 pies, adquirió la dirección de vuelos de los vientos dominantes y desarrolló una trayectoria en dirección a sureste, cruzando la frontera estatal de Nuevo Mexico y entrando en Texas.

La misión se dio por terminada el 29 de septiembre a las 08:04 EDT (12:04 GMT) y la carga útil aterrizó 21 millas al este de Spur, Texas, después de un tiempo total de vuelo de 12 horas y 40 minutos.

El objetivo primario de la misión era el de observar el cometa ISON, mientras que otros objetivos secundarios eran el cometa Encke, el planeta Jupiter, los asteroides Hygeia, Elektra y Kleopatra, los sistemas estelares múltiples Castor y Mizar y la Luna. Otro objetivo era el de medir la transmisión y emisión atmosférica terrestre (IR) y la turbulencia (UV/Visible).

Lamentablemente estos objetivos no pudieron lograrse ya que BRRISON sufrió un desperfecto durante el vuelo: aproximadamente dos horas y media después del lanzamiento, el telescopio de 0.8 metros en la góndola regresó a su posición de reposo demasiado rápido, haciendo que éste sobrepasara el area de despliegue. A pesar de los numerosos intentos realizados por el personal del proyecto, no fue posible volver a hacer mover el instrumento, por lo cual la misión fracasó y no pudieron efectuarse las observaciones planeadas.

Posteriormente, se decidió dejar volar el globo algunas horas más hasta alcanzar un sitio seguro para el aterrizaje.

Referencias externas y fuentes bibliográficas

Imágenes de la misión

Preparación de la góndola BRRISON en el interior del edificio de integración de cargas útiles de la NASA en Fort Sumner, Nuevo México (foto: equipo BRRISON) Prueba de izado del instrumento BRRISON antes del vuelo (foto: NASA/Patrick Black) La góndola BRRISON apuntando desde el edificio de integración de cargas útiles durante una prueba nocturna utilizando las estrellas y planetas como fuentes (imagen via @BRRISON) Ascenso del globo para tomar la carga útil que sostiene La carga útil liberada por el vehículo de lanzamiento, asciende libre (imagen: NASA/JHUAPL)