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observatorio aéreo

Los observatorios infrarrojos aerotransportados de la NASA —el Observatorio Learjet, el Observatorio Aerotransportado Kuiper y SOFIA— aparecen junto a ilustraciones que muestran...

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Los observatorios infrarrojos aerotransportados de la NASA —el Observatorio Learjet, el Observatorio Aerotransportado Kuiper y SOFIA— aparecen junto a ilustraciones que muestran cómo se compara aproximadamente el tamaño de cada telescopio con el de un adulto.

Un observatorio aéreo es un avión o dirigible equipado con un telescopio astronómico . Al transportar el telescopio a una altitud suficientemente elevada, se evitan las nubes y la contaminación , y se realizan observaciones en el espectro infrarrojo , por encima del vapor de agua atmosférico que absorbe la radiación infrarroja. Algunas desventajas de este método son la inestabilidad de la plataforma de elevación, las limitaciones de peso del instrumento, la necesidad de recuperar el equipo de forma segura posteriormente y el coste en comparación con un observatorio terrestre similar.

Se realizaron múltiples observaciones de eclipses solares entre 1920 y 1980. La NASA creó el primer observatorio aerotransportado especializado, Galileo, en 1965. SOFIA, el último observatorio de este tipo, fue retirado en 2022.

Historia

Persecución de eclipses

Primeros intentos

Científicos de Observación Naval con una cámara especial para fotografiar el eclipse desde el dirigible USS Los Angeles . [ 1 ]

Los primeros intentos de observar objetos astronómicos desde aviones se realizaron en 1920 desde un biplano . Hasta 1960, los principales objetos de dichas observaciones fueron los eclipses solares . [ 2 ]

En 1923, la Armada de los EE. UU. intentó observar el eclipse solar del 10 de septiembre desde dieciséis aviones, incluido el biplano Felixstowe F5L , "para determinar la línea central del eclipse desde el aire". No se tomó ninguna foto del eclipse. El oficial y fotógrafo Albert William Stevens fue uno de los pilotos de esta expedición, y a veces se le llama "el padre de la astronomía aérea". [ 2 ] Hubo otro intento de observar un eclipse solar, esta vez desde un dirigible. El 24 de enero de 1925, el Observatorio Naval de los EE. UU. y la Oficina de Estándares de los EE. UU. reunieron a un grupo de astrónomos para observar un eclipse solar total desde el dirigible USS Los Ángeles sobre la ciudad de Nueva York, con el capitán Edwin Taylor Pollock al frente del grupo. [ 3 ] [ 1 ] Utilizaron "dos pares de cámaras telescópicas" para capturar las porciones internas y externas de la corona solar, y un espectrógrafo. La expedición logró buena publicidad, pero no tuvo mucho éxito en sus observaciones: el dirigible no era muy estable y las fotos salieron borrosas. [ 4 ] El siguiente intento tuvo éxito: una expedición del Observatorio Naval para observar el eclipse solar del 28 de abril de 1930 en Honey Lake , California, con un avión Vought 02U-1 equipado con una cámara, registró "la aproximación de la sombra". [ 2 ]

El Cuerpo Aéreo del Ejército y la Sociedad National Geographic organizaron otra expedición en 1932 para observar el eclipse del 31 de agosto . Acompañado por el teniente Charles D. McAllister del Cuerpo Aéreo del Ejército , Stevens tomó la primera fotografía de la sombra de la Luna proyectada sobre la Tierra durante un eclipse solar . [ 5 ] [ 2 ] [ 6 ]

La Real Fuerza Aérea Canadiense observó el eclipse solar del 9 de julio de 1945 desde cuatro aviones: «un Spitfire, un Mitchell y dos Ansons»; tres aviones utilizaron siete cámaras fotográficas aéreas estándar, «ajustadas para tomar exposiciones automáticamente». [ 2 ] Para el eclipse solar del 8 de mayo de 1948 , la National Geographic Society organizó varias estaciones terrestres y dos aviones de reserva en caso de mal tiempo. Dos B-29 , estacionados en las Islas Aleutianas , observaron y fotografiaron con éxito el eclipse. [ 2 ]

Después de la guerra

Dos coroneles de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos inspeccionando la trayectoria del eclipse del 25 de febrero de 1952 como preparación para una expedición a África.

Para el eclipse solar del 30 de junio de 1954 , se realizaron observaciones "desde la puerta abierta de un avión Lincoln especial". Las fotografías ayudaron a "determinar el brillo y la polarización de la corona, junto con el brillo y la polarización del cielo". Se realizaron varias misiones en la década de 1960. Tres aviones NC-135 del Laboratorio Científico de Los Alamos (LASL) se utilizaron para observaciones de eclipses desde 1965 hasta 1980. Los aviones eran operados por la Comisión de Energía Atómica . [ 2 ]

En 1973, el prototipo francés del Concorde , c/n 001, fue modificado con ojos de buey en el techo para una misión de observación del eclipse solar del 30 de junio de 1973 , al final del programa de pruebas francés. Se instalaron instrumentos de observación a bordo y la aeronave sobrevoló África durante 74 minutos a la sombra de la Luna. Uno de los científicos fue Donald Liebenberg , quien ya había volado en el NC-135 del LASL. [ 7 ] [ 2 ] El avión se encuentra ahora en el Museo del Aire y el Espacio de Le Bourget en exhibición permanente con la librea del eclipse, con los ojos de buey a la vista. [ 8 ]

La NASA utilizó dos aviones a reacción WB-57F modificados para seguir el eclipse solar total del 21 de agosto de 2017. Se instalaron telescopios en la parte delantera de los aviones, lo que permitió capturar las imágenes más nítidas hasta la fecha de la corona solar y las primeras imágenes térmicas de Mercurio, revelando cómo varía la temperatura en la superficie del planeta. Las imágenes de alta definición, capturadas 30 veces por segundo, se analizarán para detectar el movimiento ondulatorio en la corona y determinar si las ondas se mueven hacia o desde la superficie del Sol, y con qué intensidad y tamaño. [ 9 ]

observatorios de la NASA

El primer observatorio aéreo de la NASA, Galileo, fue un Convair 990 modificado . Voló por primera vez para el eclipse solar del 30 de mayo de 1965. Recibió el nombre de Galileo porque durante el eclipse Guglielmo Righini avistó las lunas de Júpiter desde el avión. [ 2 ] Galileo se utilizó hasta 1973, cuando fue destruido en una colisión en el aire . [ 2 ] [ 10 ] Se utilizó para observar eclipses, el cometa Ikeya-Seki , observaciones planetarias en infrarrojo y lluvias de meteoros Giacobínidas . El científico planetario Gerard P. Kuiper realizó una serie de observaciones de Venus en infrarrojo cercano [ 11 ] y la oposición de Marte. Galileo II, también un Convair 990, se utilizó durante un tiempo muy corto. [ 2 ]

Para evitar la absorción atmosférica de la radiación infrarroja, Frank J. Low desarrolló dispositivos que podían colocarse a bordo de aeronaves, utilizando primero un Douglas A-3 Skywarrior de la Armada de los Estados Unidos que transportaba un telescopio de 2 pulgadas en 1965 y 1966. [ 12 ] El Observatorio Learjet con un telescopio de puerto abierto de 12 pulgadas fue propuesto en 1966 por Low y realizó su primer vuelo en 1968. Permitió realizar astronomía infrarroja; entre otros descubrimientos se encuentran "la primera medición de las energías internas de Júpiter y Saturno, observaciones en infrarrojo lejano de la gran nebulosa de Orión, estudios de regiones de formación estelar y las brillantes fuentes infrarrojas en el centro de la galaxia Vía Láctea", y también determinar la naturaleza de las nubes de Venus mediante espectroscopia. [ 2 ]

El Observatorio Aerotransportado Kuiper (KAO), que realizó su primer vuelo en 1974, consistía en un reflector Cassegrain de 91 cm (36 pulgadas) de apertura , transportado en un avión de transporte Lockheed C-141 Starlifter para realizar observaciones infrarrojas. Recibió su nombre en honor a Gerard P. Kuiper . El KAO estuvo operativo desde 1974 hasta 1995 y solía realizar unos 70 vuelos al año. Entre sus descubrimientos se encuentran: [ 2 ]  

Descubrimiento de los anillos alrededor del planeta Urano; detección de vapor de agua en cometas; descubrimiento de la atmósfera de Plutón; composición, estructura y dinámica de la supernova 1987a; distribuciones de luminosidad, polvo y gas en el centro galáctico; emisión de componentes de gas impactados del medio interestelar; y la estructura de las nubes formadoras de estrellas.

In terms of aperture, the largest aircraft-borne instrument to date is a 2.7 m (110 in) reflector telescope carried by a modified Boeing 747 for the Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) project. This instrument was put into use for astronomical observation in 2010.[13] On 29 June 2015, the dwarf planetPluto passed between a distant star and the Earth producing a shadow on the Earth near New Zealand that allowed SOFIA to study the atmosphere of Pluto.[14]

Features

Overview of wavelengths observable at different altitudes with an airborne observatory depicted.

By carrying the telescope to a sufficiently high altitude, the telescope can avoid cloud cover, pollution, and carry out observations in the infrared spectrum, above water vapor in the atmosphere which absorbs infrared radiation. Using an airplane also allows placing the telescope exactly in the required position.[2] Some drawbacks to this approach are the instability of the lifting platform, the weight restrictions on the instrument, the need to safely recover the gear afterward, and the cost compared to a comparable ground-based observatory.

Airborne observatories are very expensive to operate, because they require a crew, a pilot, and fuel.[15] The yearly cost of running the SOFIA observatory was nearly the same as of the Hubble Space Telescope.[16]

List of specially-built airborne observatories

See also

Notes

  1. ↑ último vuelo

Referencias

  1. 1 2 Maloney, Wendi A. (21 de agosto de 2017). "Mirando al cielo: eclipse solar de 2017 | Atemporal" . La Biblioteca del Congreso . Recuperado el 9 de enero de 2024 .
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Dolci, Wendy Whiting (1997). " Hitos en la astronomía aerotransportada: desde la década de 1920 hasta la actualidad" (PDF) . SAE Transactions . 106 : 1760–1770 . ISSN 0096-736X . 
  3. ↑ LaFollette, Marcel Chotkowski (24 de enero de 2017). "Servicio Científico, de cerca: en el aire para un eclipse solar" . Archivos de la Institución Smithsonian . Recuperado el 9 de enero de 2024 .
  4. ↑ Aceto, Guy (26 de enero de 2022). "Para atrapar una sombra: La gran expedición aérea del eclipse solar de 1925" . HistoryNet . Recuperado el 9 de enero de 2024 .
  5. ↑ "Stevens fotografía el eclipse a 8 kilómetros de altura. Un experto del ejército afirma que la corona apareció de repente como si se hubiera accionado un interruptor" . The New York Times . 1 de septiembre de 1932. pág. 10. Consultado el 30 de diciembre de 2009. Volando a una altitud de ocho kilómetros cerca del centro de la zona del eclipse, la unidad aérea de la expedición al eclipse de la National Geographic Society, dirigida por el capitán Albert W. Stevens y el teniente Charles D. McAllister del Cuerpo Aéreo del Ejército, tuvo una vista despejada del eclipse durante toda su totalidad. 
  6. ↑ "Fotografía de Albert W. Stevens desde 23.000 pies - Biblioteca Raymond H. Fogler - Universidad de Maine" . Biblioteca Raymond H. Fogler . 14 de abril de 2022. Consultado el 9 de enero de 2024 .
  7. ↑ Mulkin, Barb. "En vuelo: La historia de las misiones Eclipse de Los Alamos" . Ciencia de Los Alamos . Consultado el 21 de octubre de 2018 .
  8. ↑ Chris Hatherill (9 de marzo de 2016). "Cuando los astrónomos persiguieron un eclipse total en un Concorde" . Motherboard . Vice.
  9. ↑ "Siguiendo el eclipse solar total desde los aviones WB-57F de la NASA - NASA" . 25 de julio de 2017.Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  10. ↑ "Accidente de un Convair CV-990-30A-5 en la Base Aérea de Moffett: 11 muertos | Archivos de la Oficina de Accidentes Aéreos" . www.baaa-acro.com . Consultado el 9 de enero de 2024 .
  11. ↑ Cruikshank, DP; Kuiper, GP (1 de enero de 1968). Atlas Arizona-NASA del espectro solar infrarrojo: un informe preliminar (PDF) (Informe) . Recuperado el 9 de enero de 2024 .
  12. ↑ Overbye, Dennis (20 de junio de 2009), "Frank J. Low, quien ayudó a impulsar el campo de la astronomía infrarroja, muere a los 75 años" , The New York Times
  13. ↑ "SOFIA - Observatorio Estratosférico de la NASA para Astronomía Infrarroja" (PDF) . NASA . Consultado el 9 de enero de 2024 .
  14. ↑ Veronico, Nicholas A.; Squires, Kate K. (29 de junio de 2015). "SOFIA en el lugar y momento adecuados para las observaciones de Plutón" . NASA . Archivado del original el 8 de diciembre de 2015. Recuperado el 1 de julio de 2015 .
  15. ↑ Witze, Alexandra. "El costoso telescopio SOFIA se enfrenta a su cancelación tras años de problemas" . Scientific American . Consultado el 10 de enero de 2024 .
  16. ↑ Войтюк, Александр. "Отчего телескопы не летают как птицы" . N+1 (en ruso) . Consultado el 11 de enero de 2024 .
  17. ↑ "Historia de la astronomía aerotransportada en la NASA - NASA" . NASA. 24 de septiembre de 2018. Consultado el 8 de enero de 2024 .
  18. 1 2 3 Erickson, EF (1 de octubre de 1995). "SOFIA: El observatorio aerotransportado de próxima generación" . Space Science Reviews . 74 (1): 91– 100. doi : 10.1007/BF00751257 . ISSN 1572-9672 . Recuperado el 9 de enero de 2024 . 

Lecturas adicionales

  • Tucker, Tom (28 de junio de 2013). El proyecto Eclipse (PDF) . División de Historia de la NASA. ISBN 978-1-289-14520-0Consultado el 10 de enero de 2024 .
  • Misiones aéreas de SWUIS
  • SP-4302 Aventuras en la investigación: Historia del Centro de Investigación Ames 1940-1965
  • Gehrz, RD; et  al. (septiembre de 2011). "Estado del Observatorio Estratosférico para Astronomía Infrarroja (SOFIA)" (PDF) . Advances in Space Research . 48 (6): 1004– 1016. doi : 10.1016/j.asr.2011.05.023 .
  • NASA - Los diez descubrimientos más importantes de SOFIA