Wide-field Infrared Survey Explorer

Wide-field Infrared Survey Explorer Infrarød
romteleskop Kunstnerens inntrykk av WISE-teleskopet. Generell data

Organisasjon	NASA
Bygger	Ball Aerospace
Program	Utforsk (MIDEX)
Felt	Infrarødt teleskop
Status	Operasjonelt
Andre navn	KLOK
Start	14. desember 2009
Launcher	Delta II 7320-10
Varighet	10 måneder (primæroppdrag)
COSPAR-identifikator	2009-071A
Nettstedet	[1]

Tekniske egenskaper

Messe ved lansering	661 kg
Holdningskontroll	Stabilisert på tre akser
Elektrisk energi	551 watt

Bane

Bane	Heliosynkron
Høyde	525 km
Periode	95 minutter
Tilbøyelighet	97,5 °

Teleskop

Type	Parabolske speil
Diameter	40 cm
Felt	47 minutter
Bølgelengde	Infrarød (3,4, 4,6, 12 og 22 mikrometer)

Wide-field Infrared Survey Explorer (på fransk "Explorer med stort felt for studiet i infrarødt  "), forkortet WISE , er et amerikansk romteleskop som må observere hele himmelen i det infrarøde . Den settes i bane av en Delta II bærerakett, the14. desember 2009, fra Vandenberg Air Force Base i California . Oppdraget, opprinnelig på ti måneder, består i å utføre en fullstendig kartografi av de infrarøde kildene for å lokalisere spesielt asteroider over en viss størrelse som sirkulerer i solsystemet , inkludert nærjordiske , stjerner som ikke er veldig synlige (inkludert dvergerbrune) ) nær solen og stjernene i galaksen vår maskerte i synlig lys bak interstellare skyer . Prosjektet, overvåket av Jet Propulsion Laboratory (JPL), er en del av NASA Explorer- programmet som startet i 1958 med Explorer 1 , og erstatter Wide Field Infrared Explorer (WIRE) oppdrag som senere mislyktes. En feil kort tid etter lanseringen i 1999. det er en mellomstor oppgave (i terminologien av NASA) hvis prisen er anslått til 320 millioner av amerikanske dollar inkludert driftsimplementeringskostnader. Etter å ha fullført sitt primære oppdrag ved å ha oppdaget 21 kometer , 34 000  asteroider i asteroidebeltet og 135 nær-jordene , plasseres satellitten i dvale ifebruar 2011. ISeptember 2013, blir det reaktivert for å søke etter asteroider som kan være målet for et fremtidig Artemis bemannet oppdrag .

Tekniske egenskaper

WISE er 2,85 meter høy, to meter bred og 1,73 meter dyp. Den inkluderer en plattform og et teleskop. Den er stabilisert på tre akser og trekker sin elektriske energi fra et solcellepanel som gir 551 watt . Den overfører dataene sine til mottaksstasjoner på bakken ved hjelp av en antenne som opererer i Ku-bånd (gjennomstrømning på 100  MB per sekund) videresendt av TDRS geostasjonære telekommunikasjonssatellitsystem . Den telemetri av data og telemetri blir videreformidlet til JPLs, er ansvarlig for opprettholdelse av teleskopet i operativ stand (korreksjon av stillingen i bane, overvåking av drift, etc.), mens den vitenskapelige data behandles ved California Institute of Technology (CalTech) .

Teleskopet

Teleskopet har en diameter på 40  cm og må være 400 ganger mer følsom enn instrumentene til teleskopene som gikk foran det i samme oppdrag: IRAS og Akari . Den gjør sine observasjoner på følgende bølgelengder: 3.3; 4,7; 12 og 23  μm . Satellitten transporterer 16  kg av solid-state hydrogen i en kryostat, som beholder sine sensorer ved en ekstremt lav temperatur. Faktisk, for å drive to av de tre detektorer som er ansvarlig for prosessering av oppsamlet infrarød stråling , må de holdes ved -261  ° C ( 12 K ), mens temperaturen av satellitten strukturen vil være 190 K , eller -83  ° C .

Bane

WISE opererer i en solsynkron bane i en høyde på 525  km og med en helning på 97,5 °. I denne bane kretser den rundt jorden hvert 95. minutt .

• Skjematisk oversikt over WISE infrarøde romteleskop.

• Optisk del.

Mål

Det forventes at WISE vil ta 1,5 millioner infrarøde bilder med en eksponeringstid på elleve sekunder. Hvert bilde dekker et felt på 47 bueminutter . Alle disse bildene skal dekke 99% av himmelsfæren . Informasjonen som samles inn, brukes til å identifisere hundrevis av millioner himmellegemer i solsystemet , Melkeveien og andre galakser gjennom deres infrarøde utslipp.

Hovedmålene med WISE er:

• oppdage rundt 100.000 asteroider som sirkulerer i solsystemet takket være strålingen som sendes ut av dem i det infrarøde. Disse observasjonene skal gjøre det spesielt mulig å oppdage NEOer , hvis bane sannsynligvis vil være nær jordens.
• oppdage unge eller svake lysstjerner i nærheten av solen, inkludert brune dverger . Disse stjernene er veldig mange, men vanskelige å observere fordi størrelsen ikke tillater dem å starte prosessen med fusjon av hydrogen i helium . Denne typen stjerner kan bare sees i det infrarøde spekteret.
• oppdage stjernene i vår galakse skjult av interstellare skyer som utgjør mer enn 90% av alle stjerner og som er maskert i synlig lys .
• observer strukturen og dannelsesprosessen til tusenvis av galakser i nærheten.

Flere andre rominfrarøde teleskoper var i drift i 2009. I motsetning til WISE, som kartlegger infrarøde utslipp fra hele himmelen, fokuserer deres kraftigere instrumenter sine observasjoner på små deler av himmelen: Spitzer var et amerikansk 85 cm infrarødt teleskop.  I diameter, i fra 2003 til 2020, mens Herschel , et europeisk teleskop med et 3,5 meter speil, ble brukt fra 2009 til 2013. I 2021 vil dette teleskopområdet bli fullført av James-Webb-romteleskopet med en eksepsjonell følsomhet (speil 6,5 meter i diameter) som må observere i infrarød dannelsen av galakser, stjerner og planeter så vel som begynnelsen av universet .

Gjennomføring av oppdraget

Oppdraget til WISE varer i ti måneder fordi det er begrenset av utmattingen av det faste hydrogenet som gjør det mulig å avkjøle detektorene til teleskopet. Teleskopkontrollene og kalibreringen forventes å ta omtrent en måned. En kritisk hendelse skjedde femten dager etter lanseringen: åpningen av kryostaten, der vakuumet lages før avreise, utløst av et pyroteknisk system . Fotografiet av hele himmelhvelvet, målet for oppdraget, må utføres på seks måneder. De første bildene returneres seks måneder etter at oppdraget er avsluttet, og den komplette katalogen over gjenstandene som er oppdaget, blir gitt elleve måneder senere.

Primæroppdrag (januar 2010 - oktober 2010)

De 29. desember 2009, kryostatdekselet er kastet ut. Et første infrarødt bilde er tatt på6. januar 2010. De14. januar, Begynner WISE sitt ni måneders oppdrag.

De 23. januar 2010, WISE utfører sin første påvisning av en nær-jord asteroide (rød prikk i midten av bildet overfor). Asteroiden 2010 AB78 er omtrent 1  km i diameter og ligger 158 millioner kilometer fra jorden på tidspunktet for bildet. Dens elliptiske bane krysser jordens bane, men ser ikke ut til å utgjøre en fare for sistnevnte på grunn av tilbøyeligheten til bane i forhold til jordens . Bildet er tatt med tre bølgelengder i infrarød: 12 mikron (rød), 4,6 (blå) og 3,4 mikron (grønn). Asteroidekjøleren enn de andre himmelobjektene på bildet (stjerner) avgir på lengre bølgelengde og vises i rødt. I synlig lys er asteroiden veldig vanskelig å skille.

I juli 2010, Rapporterer NASA at WISE har oppdaget 25.000  himmellegemer , inkludert 95 objekter nær jorden . På1 st februar 2011, WISE har oppdaget 33.000 asteroider i asteroidebeltet , 134 nær-jordarter og 20 kometer.

NEOWISE (oktober 2010-februar 2011)

I oktober 2010, WISE tømmer væsken som holder infrarøde detektorer ved veldig lave temperaturer. Ved romtemperatur er bare to av de fire detektorene fortsatt i drift. Oppdraget fortsatte likevel under betegnelsen NEOWISE i ytterligere fire måneder for å oppdage nye asteroider eller kometer og for å gjennomføre en fullstendig undersøkelse av asteroidebeltet. I løpet av denne nye fasen observerer WISE 2000 asteroider nær Jupiter , noen hundre NEOer og mer enn hundre kometer . Startfebruar 2011blir teleskopet sovnet mens man venter på en mulig reaktivering.

Reaktivering (september 2013-)

WISE ble reaktivert i september 2013 med det formål å identifisere asteroider som sannsynligvis vil tjene som et mål for et fremtidig bemannet oppdrag som må plassere en asteroide i bane rundt Månen. For å oppnå dette målet senkes sensorenes temperatur til omtrent 75 Kelvin ved å peke teleskopet mot seniten. I løpet av denne fasen oppdager WISE flere brune dverger nær Solen, inkludert WISE J085510.74-071442.5 , Luhman 16 samt stjernen til Scholz og flere kometer, inkludert den store kometen tiljuli 2020C / 2020 F3 (NEOWISE) .

De 21. mai 2015, Rapporterer NASA oppdagelsen av WISE J224607.57-052635.0 , den hittil klareste galaksen.

Merknader og referanser

Merknader

1. Den himmelske kule består av 148 510 660 bueminutter.

Referanser

1. WISE Press kit , s.  16-22
2. WISE Press kit , s.  24
3. WISE Press kit , s.  9-10
4. (in) "  News & Events  " , NASA / JPLjanuar 2010(åpnet 23. januar 2010 ) .
5. (i) "  The First of Many Asteroid Finds for WISE  " , NASA / JPL23. januar 2010(åpnet 23. januar 2010 ) .
6. (in) "  WISE Discoverovers 95 New Near-Earth Asteroids  " , Seeker ,17. juli 2010( les online , konsultert 19. juli 2010 ).
7. (i) "  NASAs NEOWISE fullfører skanning etter asteroider og kometer  " , Jet Propulsion Laboratory , NASA,1 st februar 2011( les online , konsultert 3. mars 2011 ).
8. (in) "  ASA Spacecraft Reactivated to Hunt for Asteroids  " , NASA / JPL21. august 2013.
9. "  En galakse som skinner som 300.000 milliarder soler  " , på europe1.fr , Europa 1 ,28. mai 2015(åpnet 23. august 2015 ) .

Bibliografi

NASA

• (en) Wide-field Infrared Survey Explorer Launch , NASA,desember 2009( les online ).Pressesett levert av NASA for lanseringen av WISE.

Annen

• (en) Wide-field Infrared Survey Explorer Launch Press Kit , NASA,2009, 29  s. ( les online ).Presentasjon av oppdraget til pressen.
• (no) Brian Harvey, Discovering the cosmos with small romfartøy: American Explorer-programmet , Cham / Chichester, Springer Praxis,2018( ISBN  978-3-319-68138-2 ).Historien til Explorer-programmet .

Vedlegg

Eksterne linker

• (no) Offisielt nettsted .
• (no) WISE på NASAs nettsted.
• (no) Lansering av WISE på YouTube .