La misión EXCITE tiene previsto lanzar un globo científico para observar las atmósferas de exoplanetas utilizando tecnología infrarroja, centrándose en el caliente Júpiter.
este NASAEl proyecto apoyado por la NASA tiene como objetivo ampliar nuestra comprensión de otros mundos mediante el uso de técnicas espectroscópicas avanzadas y la captura de perfiles de temperatura detallados en órbitas planetarias enteras, allanando el camino para futuras investigaciones y tecnologías espaciales.
MISIÓN EMOCIONANTE
Científicos e ingenieros se están preparando para lanzar una misión infrarroja llamada EXCITE (Observatorio Climático Infrarrojo de Exoplanetas) al borde del espacio.
remover Está diseñado para estudiar la atmósfera alrededor de exoplanetas, o mundos fuera de nuestro sistema solar, durante largos vuelos científicos en globo alrededor del Polo Norte. Pero primero deberá realizar un vuelo de prueba. Campaña de globos científicos de la NASA en el otoño de 2024 Desde Fort Sumner, Nuevo México.
«EXCITE puede darnos una imagen en 3D de la atmósfera y la temperatura del planeta al recopilar datos durante todo el tiempo que el mundo orbita su estrella», dijo Peter Nagler, investigador principal de la misión en el Centro Espacial de la NASA. Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA En Greenbelt, Maryland. «Sólo se han realizado unos pocos de este tipo de mediciones antes. Requieren un telescopio muy estable en posición de seguir un planeta durante días seguidos».
Júpiter caliente revelado
EXCITE estudiará los Júpiter calientes, que son planetas gigantes gaseosos que completan su órbita una vez cada día o dos y tienen temperaturas de miles de grados. Estos mundos están conectados por fuerzas de marea, lo que significa que el mismo lado del planeta siempre mira hacia la estrella.
El telescopio controlará cómo se distribuye el calor por todo el planeta, desde el hemisferio ardiente que mira hacia la estrella hasta su lado nocturno relativamente más frío.
Esto también determinará cómo las moléculas de la atmósfera del planeta absorben y emiten luz en toda su órbita, un proceso llamado espectroscopia de análisis de fase. Estos datos revelan no sólo la presencia de compuestos como agua, metano, dióxido de carbono y otros, sino también cómo giran globalmente a medida que el planeta orbita su estrella.
Un salto en la ciencia exoplanetaria
Los telescopios Hubble y James Webb de la NASA, y el telescopio Spitzer retirado, han recopilado algunas de estas mediciones entre ellos.
Por ejemplo, en 2014, Hubble y Spitzer observaron Planeta extrasolar Se llama WASP-43 b. Para recopilar datos durante el día global de 22 horas, los científicos necesitaban… 60 horas en hora Hubble y 46 horas en hora SpitzerLos estudios que requieren muchos recursos como los que se realizan en los observatorios espaciales son extremadamente difíciles. El tiempo es un recurso limitado y los estudios deben competir con cientos de otras demandas por este tiempo.
Beneficios de los observatorios basados en globos
“Durante su vuelo científico inaugural, EXCITE pretende volar durante más de doce días de… Instalación de globos científicos en Columbia“Estamos explorando un sitio en la Antártida”, dijo Kyle Helson, miembro del equipo EXCITE y científico investigador de la Universidad de Maryland, el condado de Baltimore y el Centro Goddard de la NASA. “En el polo, las estrellas que vamos a estudiar no. «No está configurado, por lo que nuestras observaciones no se verán interrumpidas. Esperamos que la misión se duplique drásticamente». «El número efectivo de espectros resueltos en fase disponibles para la comunidad científica».
El telescopio EXCITE se elevará a una altitud de 40 kilómetros (132.000 pies) a través de un globo científico lleno de helio. Esto significa que volará por encima del 99,5% de la atmósfera terrestre. A esta altitud, el telescopio podrá observar múltiples longitudes de onda infrarrojas con poca interferencia.
Cooperación y perspectivas de futuro
«El telescopio recoge luz infrarroja y la envía a un espectrómetro, donde pasa a través de una pequeña carrera de obstáculos», dijo Lee Bernard, miembro del equipo EXCITE y asistente de investigación en la Universidad Estatal de Arizona en Tempe. «La luz rebota en los espejos y pasa a través de un prisma antes de llegar al detector. Todo tiene que estar alineado con mucha precisión: sólo unos milímetros del centro y la luz no llegará».
El espectrómetro se encuentra dentro de un contenedor llamado refrigerador ubicado detrás del telescopio. El dispositivo de enfriamiento enfría el detector del espectrógrafo, que era un candidato de vuelo del espectrógrafo de infrarrojo cercano del Observatorio Webb, a aproximadamente 350 grados bajo cero. Fahrenheit (menos 210 grados) °C) para que pueda medir ligeros cambios en la intensidad de la luz infrarroja.
Todo el telescopio y el conjunto del refrigerador descansan sobre una base en forma de bote de remos donde puede girar sobre tres ejes para mantener la estabilidad hasta 50 milisegundos de arco. Esto es como mirar fijamente un billete de un cuarto de dólar estadounidense desde una distancia de 65 millas.
“Muchas organizaciones diferentes han contribuido a los subsistemas EXCITE”, dijo Tim Rehm, miembro del equipo EXCITE y asistente de investigación graduado en la Universidad de Brown en Providence, Rhode Island. “Es fantástico verlos a todos unirse y trabajar juntos. para realizar este vuelo de prueba y esperamos con ansias «todos los futuros viajes científicos que esperamos realizar».
Resumen y perspectivas de futuro
El instrumento EXCITE fue construido principalmente por el Centro Goddard de la NASA, la Universidad Estatal de Arizona y StarSpec Technologies en Ontario, con el apoyo adicional de colaboradores en los Estados Unidos, Canadá, Italia y el Reino Unido.
Los globos científicos de la NASA brindan acceso frecuente y de bajo costo al espacio cercano para investigaciones científicas y maduración tecnológica en áreas como la astrofísica, la heliofísica y la investigación atmosférica, además de capacitar a la próxima generación de líderes en ingeniería y ciencia. Para seguir las misiones de la campaña de otoño de Fort Sumner de 2024, visite el CSBF (Columbia Science Balloon Facility) de la NASA. Sitio web Para obtener actualizaciones en tiempo real de la altura del globo y Sistema de Posicionamiento Global (GPS) Ubicación durante el viaje.
La instalación de vuelo Wallops de la NASA en Virginia gestiona el programa de vuelo en globo científico de la agencia, que incluye de 10 a 15 vuelos cada año desde sitios de lanzamiento en todo el mundo. Peraton, que opera las instalaciones de vuelo Wallops en Texas, brinda planificación de misiones, servicios de ingeniería y operaciones de campo para el programa de globos científicos de la NASA. El equipo de Wallops Flight Facility ha lanzado más de 1.700 globos científicos durante casi 40 años de operaciones. Los globos de la NASA son fabricados por Aerostar. El Programa de Globos Científicos de la NASA está financiado por la División de Astrofísica de la Dirección de Misiones Científicas en la sede de la NASA.
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