Objetivo del vuelo y descripci√≥n de la carga útil

Es un instrumento creado para detectar y mapear las emisiones del llamado Medio Intergalactico (MIG) en bandas de corrimiento al rojo de entre 0.3 y 0.9. Como la emisión del MIG es amplia y en ocasiones mucho mas debil que la emisión difusa proveniente de fuentes cercanas, ésta solo puede ser detectada por un instrumento optimizado especialmente para trabajar bajo condiciones de reducido brillo superficial, efectuando rastreos de lineas de emisión de campo amplio en presencia de campos de observacion difusos variables espacial cuanto temporalmente.

El experimento FIREBALL esta compuesto por tres subcomponentes principales: el telescopio, el espectrografo, y la gondola.

El telescopio es un Cassegrian Clasico f/20 de 1 metro de diametro con requerimientos en cuanto a calidad de imagen, del orden de los 3 a 4 arcosegundos. El montaje del espejo secundario proporciona un control activo del foco, una guia fina y un pivotaje periodico de entre 1 y 10 arcominutos para efectuar mediciones dentro/fuera de las fuentes de emisión y del fondo cosmico. Esto se realiza por medio de tres actuadores de precisión de vacio. La luz entrante pasa a traves del telescopio e incide primero sobre un divisor de haz dicroico el que envia luz del ancho de banda primario al espectrografo de alta resolución. El balance de luz (visible) se encamina hacia un sistema de guia mientras una lampara de calibración inyecta luz en el sistema desde la parte trasera del divisor, con iluminación de espectro de lineas y de campo plano obtenidas a traves de un difusor.

El espectrografo de diseño "fiber fed" utiliza cerca de 400 fibras cada una con un nucleo de 100 micrones. Dichas fibras han sido optimizadas para la transmisión de radiacion UV, siendo ideales para el rango de banda del experimento (190nm a 210nm). Al ser la cobertura del cielo de aproximadamente 2.6 arcominutos esto permite que se obtengan 400 espectros individuales por cada punto del cielo observado y posteriormente tambien poder efectuar la reconstrucción de la estructura 3d sobre los ejes X, Y, y del corrimiento al rojo. El diseño del espectrógrafo esta basado en uno del tipo de reflexión holográfica con un sistema de espejo unico compacto.

El detector utilizado es una placa de micro canal de UV cercano similar a la instalada en la mision satelital GALEX.

La gondola está enteramente basada en la que fuera utilizada por el telescopio francés FOCA -tambien dedicado a la astronomia UV- que le otroga una precisión en vuelo de 2 arcosegundos. El diseño utiliza un concepto de estabilización de dos fases. Primero, la estructura de la gondola es estabilizada respecto de las oscilaciones y giros que esta presenta bajo el globo, asi como tambien respecto de los movimientos en azimuth de manera tal de proveer una plataforma de referencia para que comience actuar el sistema de apuntamiento de segunda fase.

En dicha fase, el telescopio actua con dos tipos de movimiento elevación y elevación-cruzada. La gondola es estabilizada en azimuth con un sistema de suspensión motorizado mientras que giroscopos montados en sus lados proveen información referencial sobre velocidad y un magnetómetro de tres ejes proporciona el angulo de azimuth. El sistema motorizado esta limitado en torque proveyendo una suerte de fricción viscosa que anula las oscilaciones torsionales. Las oscilaciones pendulares son contrarrestadas por un pequeño pendulo de 15 kilos inmerso en aceite y un sistema que detecta el momento angular de la estructura, ambos montados en la gondola. Las correcciones finales y precisas de apuntamiento se logran alimentando el motor de torque con la información que provee un sensor estelar de cuadrante. Con ese conjunto de controles activos y pasivos la gondola alcanza una estabilidad observacional de entre 2 y 4 arcominutos.

Detalles de la misión

Sitio de lanzamiento: Scientific Flight Balloon Facility, Fort Sumner (NM), EEUU  
Dia y hora de lanzamiento: 22/9/2018 16:20 utc
Lanzamiento y operación del globo a cargo de: Columbia Scientific Balloon Facility (CSBF)
Tipo de globo/fabricante/volumen/composicion: Globo de Presión Cero  
Nº de vuelo: 690N
Dia y hora de fin del vuelo (L para hora de aterrizaje, W ultimo contacto conocido, resto hora de separacion): 23/9/2018 7:04 utc
Duración del vuelo (F: tiempo a flotacion, resto tiempo total de vuelo en d:dias / h:horas / m:minutos): 15 h 23 m
Sitio de aterrizaje o ultima posición conocida: Al norte de Vaughn, Nuevo Mexico, EEUU

Originalmente, este vuelo estaba planeado para realizarse durante la campaña de lanzamiento de otoño de 2017 del programa de globos de la NASA en Ft. Sumner, pero debido al clima extremadamente poco cooperativo esa temporada, su vuelo se retrasó hasta el año siguiente. En lugar de enviarlo de regreso a Francia, se dejó almacenado en la base de Fort Sumner.

En 2018, el instrumento se preparó durante julio y agosto y se lanzó en el primer intento el 22 de septiembre. El globo fue lanzado con éxito utilizando el método dinámico, a las 16:20 UTC y después de un lento ascenso alcanzó una altitud de flotación de 126.000 pies a las 19:20 utc. Durante todo el vuelo, el globo siguió un patrón típico de "turnaround" con un desplazamiento mínimo desde el lugar de lanzamiento. Arriba podemos ver un mapa de la ruta de vuelo (click para ampliar).

La separación de la carga útil ocurrió a las 7:04 UTC del 23 de septiembre y el aterrizaje ocurrió al norte de Vaughn, Nuevo México, a menos de 50 millas del sitio de lanzamiento. El tiempo total de vuelo fue de 15 horas y 23 minutos.

Este fue el tercer vuelo del instrumento

Referencias externas

Imágenes de la misión