lunes, 23 de junio de 2014

GAIA HACE PRUEBAS DE ESPECTROGRAFIA .


Gaia  de  a  poco  va  probando  sus  instrumentos  ,  uno  a  uno  , los  va  calibrando  de  a  poco  , siempre  en  misiones  espaciales  se  hace  así  , no  basta  que  en  la  Tierra  se  ponga  a  punto  todos  los  instrumentos  de  una  sonda  espacial  dada ,  si  bien  cuando  en  la  Tierra  se  prueba  todo  y  se  ve  que  funcionan  bien  ,  no  quiere  decir  que  en  el  espacio  y  en  el  lugar  de  trabajo  de  dicha  sonda    no  hace  falta  probar  nada  ,  aqui  antes  del  lanzamiento  se  comprueba  que  esta  todo  bien  ,  pero  siempre  algo  puede  salir  mal ,  mala  calibración  , mala  configuración  ,  etc  .
Y  una  de  la  prueba  de  instrumento  fue  las  observaciones  de  espectroscopia  hecha  por  Gaia  , si  bien  las  mediciones  astrometricas  determinarán  las  posiciones  y  los  movimientos  de  las  estrellas , Gaia  utilizará  la  espectroscopia  para  medir  las  propiedades  físicas  mas  importantes  ,  como el  brillo  , temperatura  , masa  , edad  y  composición   química  .
Esto  se  logra  mediante  el  estudio  de  los  espectros  estelares  -  las  huellas  dactilares  de  las  estrellas  -  tipicamente  el  espectro  de  una  estrella  incluye  un  amplio  continuo  que  abarca  una  amplia  gama  de  longitudes  de  onda  procedentes  del  gas  caliente  en  la  superficie  de  la  estrella , esto  se mezcla  con  la  inmersiones  en  longitudes  de onda  especificas  ,  donde  los  átomos  y  las  moléculas  mas  frías  en  el  ambiente  de  la  estrella  absorben  parte  de  la  luz  continua  ,  de  vez  en cuando  ,  las  lineas  de  emisión  brillantes  también  se  pueden  ver  ,  las  lineas  de  absorción  y  emisión   proporcionan  una   indicación   de  los  elementos  presentes  en  el  objeto  y   en  que  condiciones  de  temperatura  y  presión  existen  .

Un  par  de  espectro  de color  rojo  y  azul  se  muestra  arriba  para  cada  una  de  las  7  estrellas , la  trama  se  arregla  con  estrellas  frías  -  aproximadamente  3.000  grados -  en  la  parte  superior  ,  a  las  estrellas  mas  calientes  -  cerca  de  8.000  grados  -  en la  parte  inferior  ,  como era  de  esperar  ,  las  estrellas  mas  calientes  son  relativamente  mas  en  azul  fotometro  de Gaia  , y  mas  débil  en  el  fotometro  rojo  ,  por  el  contrario  ,  las  estrellas  mas  frías  son  mas  brillantes  en  el  fotometro  rojo  ,  datos  como  estos  serán  utilizados  para  determinar  las  temperaturas  de  millones  de  estrellas  en  la  Via   Láctea  que  aun  no  han  sido  estudiados  en  detalle  .
Esta  información  se  extrae  del  instrumento  fotométrico  de  Gaia  ,  que  genera  dos  espectros  de  baja  resolución  ,  una que cubre  las  longitudes  de  onda  azules  ,  y  las  otras  longitudes de  onda  roja  , el  fotometro  azul  ( BP) recibe  la  luz  con  longitudes  de  onda  mas  cortas  (  de  330 nm  a  680 nm )  y  el fotometro  rojo  ( RP)  recibe  la  luz  con  longitudes  de  onda  mas  largas  (  640  nm  a  1050  nm  )  los    registran  la  intensidad  total  de  cada  estrella  a  través  de  estas  longitudes  de  onda  , y  también  hacen  que  sea  posible  determinar  las temperaturas  estelares  .

En  la  imagen  de  arriba  se  puede  observar  a  la  galaxia  M  51  ,  esta  es  una  imagen de  calibración  ya  que  fue  visto  por  Gaia  ,  el  30  de  abril  del   2014  ,  los  datos  fueron  tomados  con  un  cielo  único mapeo  CCD  de  5,8  minutos  de  arco  sobre el  cielo  correspondiente  al  lado  corto  del  rectángulo  , el  tiempo  de  integración  es  de  2,85  s  ( puerta  12 ) y  tomó  Gaia  10,8  segundos  para  escanear  a  través  de  M 51  ,  en  consecuencia  ,  el  lado  largo  del  rectángulo  es  de  10,8  segundos  de  arco ,  el  norte  esta  arriba  .
Cabe  señalar  que  para  maximizar  su  sensibilidad  a  las  estrellas  mas  débiles  ,  la  camara  principal de  Gaia  no  utiliza  filtros  y  proporciona  los  datos  de  intensidad  de  banda  ancha  , no  imágenes  en  color verdadero  ,  el  esquema  de  color  falso  usado  aqui  se  refiere  solamente  a  la  intensidad  ,  los colores  reales  y  las  propiedades  espectrales  de  las  estrellas  se  miden  por  otros  instrumentos  de  Gaia .

Sobre  estas  lineas  , datos  de  Gaia  RVS ( arriba )   en  comparación  con  las  observaciones  terrestres  de  alta  resolución (abajo ) para  la  estrella  HIP86.564  ,  la  primera  (  arriba  )  es  un  espectro  de  velocidad  radial  para  una  estrella  brillante  ( HIP 86.564 ) con  elementos  claves  identificados  , los  RVS   solo  cubre  un   rango  espectral  muy  estrecha  de  longitudes  de  onda  centradas  cerca  de  860  nm  ,  justo  mas  allá  del  rojo  visible  ,  pero  proporciona  suficiente  alta  resolución  espectral  para  que sea  posible  medir  velocidades  estelares  dentro  de  unos  pocos  kilometros  por  segundos  .
Las  lineas  espectrales  mas  importantes  corresponden  a  Hierro  (  con  la  etiqueta  Fe )  Titanio ( Ti ) y  Calcio ( Ca ) ,  el  triplete  de  lineas  de  Calcio  es  especialmente  importante  ya  que  aparecen  en  casi  todas  las  estrellas  ,  la  trama  Gaia  (  arriba  )  se compara  con  las  observaciones  de  alta  resolución  en  Tierra  de  la  misma  estrella  , por  el  instrumental  NARVAL  en  el  Observatorio  de  Pic-Du- Midi (  abajo )  que  muestran  que  la  Gaia  RVS  esta  funcionando  como  se  esperaba  .

Un diagrama  del  modulo  de  carga  útil  de  Gaia  .
Gaia  ha  tenido  un  pequeño  problema  :  clave  entre  ellos  son  un  fondo  de  aumento  observado  en  el  montaje  de  plano  focal  de  Gaia  ,  debido  a  la  luz  externa  que  entra  en  el  satélite  y  la  transmisión  reducida  de  la  óptica  del  telescopio  ,  en  un  esfuerzo  por  comprender  ambos  problemas  ,  la  mayor  parte  del  trabajo  de  diagnostico  se  ha  centrado  en  la  contaminación  debido  a  las  pequeñas  cantidades  de  agua  atrapadas  en  la  nave  espacial  antes  de  su  lanzamiento  ...  si  ...  leyó  bien  ...que  ha  tenido  una  especie  de  desgasificacion    ahora  que  Gaia  esta  en  el  vacío   .
El  vapor  de  agua  se  congela  en  forma  de  hielo  en  las  superficies  frías y  como  la  carga  útil  de  Gaia  se   encuentra  a  temperaturas  entre -100 y  -  150  grados  en  la  oscuridad  detrás  del  gran  parasol  ,  que  es  donde  termina  ,  incluso  en  los  espejos  de  los telescopios  ,  el  hielo se  llevó  inicialmente  a  una  disminución  significativa  en  la  transmisión  global  de  la  óptica  ,  pero  este  problema  se  resolvió  con  éxito  mediante  el  uso   de  calentadores  en  los  espejos  de  Gaia  y  el  plano  focal  para  eliminar  el  hielo  , antes  de  dejar  que  se  enfríen  a  temperatura  de  funcionamiento  de  nuevo  .
Se  esperaba  un  poco  de  hielo  en  los  espejos  , -  es  por  eso  que  los  espejos  estan  equipados  con  calentadores  - pero  la  cantidad  detectada  fue  mayor  de  lo  esperado  , se  prevén  futuras  campañas  de  descontaminacion  para  mantener  el  problema  bajo  control  de  transmisión  usando  un  procedimiento  de  calentamiento  mucho  mas  ligero  para  minimizar  cualquier  efecto  perturbador  sobre  la  estabilidad  térmica  de  la  nave  espacial  , en  cuanto  a  la  luz  externa  el  análisis  de  los  datos  de  prueba  indica  que  es  una  mezcla  de  la  luz  del  Sol  de  difracción  sobre  el  borde  de  la  visera  y  las  fuentes  mas  brillantes  en  el  cielo  de  la  noche  en  el  lado de  la  carga  útil  , tanto  que  se  dispersa  en  el  plano focal .


Este  es  un  diagrama  que  muestra  el  sistema  óptico  de  Gaia , con  los  distintos  conjuntos  de  espejos  situados  en  el  toroide de  carburo  de  silicio ,  la  camara  CCD    se  aprecia  abajo  a  la  derecha  , a  diferencia  de  los  espejos y  el  plano focal  , la  capa  térmica  no  tiene  ningún  calentador  ,  por  lo  que  las  soluciones  alternativas  tenia que ser  explorado  , una  de  las  opciones  analizadas  en  detalle  implicaría  modificar  la  actitud  de  la  nave  espacial   para   permitir  que  la  luz  del  Sol  para  entrar  directamente  en  la  capa  térmica  con el  fin  de  eliminar  el  hielo  que  podrían  estar  allí  ,  la  luz  parásita   aumenta  el  fondo detectado  por  Gaia y  por  lo  tanto  el  ruido  asociado  ,  el  impacto  es  mayor  para  las  estrellas  mas  débiles  ,  donde  el  ruido  asociado a  la  propia  luz  estelar  es  comparable  a  la  del  fondo  .
Pero  no  hay  un  impacto  mínimo  en  los  mas  brillantes  ,  para  el  cual  el  fondo  es  una   fracción  insignificante  del  flujo  total  ,  esperemos  que  no  se  complique  mas  , hay que  entender  que  cuando  aparecen  problema  ,  todo  se  retrasa  ,  también  los  resultados  preliminares  de  las  pruebas  de  los  instrumentos  de  Gaia .

EL ANÁLISIS PRELIMINAR DE IMPACTO Y LAS ESTRATEGIAS DE LA LUZ EXTERNA
GAIA TAKES SCIENCE MEASUREMENTS



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