El Micro-Satellite à traînée Compensée pour l' Observation du Principe d'Equivalence ( Micro-Satellite with Compensated Drag for Observing the Principle of Equivalence , MICROSCOPE ) es un minisatélite de 300 kilogramos (660 lb) operado por el CNES para probar la universalidad de la caída libre (el principio de equivalencia ) con una precisión del orden de 10 −15 , [ 6 ] 100 veces más preciso que lo que se puede lograr en la Tierra. Fue lanzado el 25 de abril de 2016 junto con Sentinel-1B y otros pequeños satélites, y fue desmantelado alrededor del 18 de octubre de 2018 después de completar sus objetivos científicos. [ 4 ] El informe final se publicó en 2022. [ 7 ]
Experimento
Para comprobar el principio de equivalencia (es decir, la similitud de la caída libre entre dos cuerpos de diferente composición en un campo gravitatorio idéntico), se utilizan sucesivamente dos acelerómetros diferenciales . Si se verifica el principio de equivalencia, ambos conjuntos de masas estarán sometidos a la misma aceleración. Si se deben aplicar aceleraciones diferentes, el principio no se cumplirá.
El experimento principal es el Acelerómetro Gemelo Espacial para el Experimento de Gravedad (T-SAGE), construido por ONERA y compuesto por dos acelerómetros idénticos y sus masas cilíndricas concéntricas asociadas. Un acelerómetro sirve como referencia y contiene dos masas de aleación de platino - rodio , mientras que el otro es el instrumento de prueba y contiene dos masas con diferentes proporciones neutrón-protón : una masa de aleación de platino - rodio y otra masa de aleación de titanio - aluminio - vanadio (TA6V). Las masas se mantienen dentro de sus áreas de prueba mediante repulsión electrostática , diseñada para inmovilizarlas con respecto al satélite. [ 1 ] [ 8 ]
Es necesario crear un entorno térmicamente benigno para los acelerómetros. Para ello, una órbita heliosíncrona proporciona iluminación constante; los experimentos se montan en el extremo del bus del satélite alejado del Sol; y para mantener el aislamiento térmico del propio satélite, se modelaron los modos de conexión térmica y se minimizaron las conexiones de cables. [ 1 ]
Control por satélite
El satélite emplea un Sistema de Control de Actitud sin Resistencia Aerodinámica (DFACS), también llamado Sistema de Control de Aceleración y Actitud (AACS), que utiliza un conjunto principal y de respaldo de doble redundancia de cuatro micropropulsores (dieciséis en total) para "volar" el satélite alrededor de las masas de prueba. Este sistema tiene en cuenta las fuerzas dinámicas que actúan sobre la nave espacial, incluidas las fuerzas aerodinámicas debidas a la atmósfera residual, las fuerzas de presión solar debidas a los impactos de fotones, las fuerzas electromagnéticas dentro de la magnetosfera terrestre y las fuerzas gravitacionales en el sistema Sol-Tierra-Luna. [ 9 ] [ 10 ]
Lanzamiento
MICROSCOPE fue lanzado con éxito el 25 de abril de 2016 a las 21:02:13 UTC desde el Centro Espacial de Guayana en las afueras de Kourou , Guayana Francesa . [ 2 ] Fue transportado por un cohete Soyuz ST-A con una etapa superior Fregat-M . [ 11 ] Otras cargas útiles en este vuelo fueron el satélite de observación terrestre Sentinel-1B de la Agencia Espacial Europea y tres CubeSats : OUFTI-1 de la Universidad de Lieja , e-st@r-II de la Universidad Politécnica de Turín y AAUSAT-4 de la Universidad de Aalborg . [ 2 ] [ 3 ]
Resultados
El 4 de diciembre de 2017 se publicaron los primeros resultados. Se comprobó que el principio de equivalencia se cumplía con una precisión de 10.−15 , mejorando las mediciones previas en un orden de magnitud. [ 12 ]
Fin de la misión
Tras completar sus objetivos de misión y agotar su suministro de combustible de nitrógeno, el 18 de octubre de 2018 se anunció el desmantelamiento de MICROSCOPE. La nave espacial fue primero pasivada y luego se desplegaron dos brazos inflables IDEAS (Innovative DEorbiting Aerobrake System) de 4,5 metros (15 pies) para desorbitar pasivamente la nave espacial mediante la creación de un perfil de resistencia aerodinámica mayor . De esta manera, se espera que MICROSCOPE reingrese a la atmósfera terrestre en 25 años en lugar de 73. [ 1 ] [ 4 ]
Véase también
Referencias
- 1 2 3 4 5 6 7 "MicroSCOPE" . eoPortal . Agencia Espacial Europea . Consultado el 7 de diciembre de 2016 .
- 1 2 3 4 Clark, Stephen (26 de abril de 2016). "La Soyuz despega con un satélite ambiental y una sonda de relatividad general" . Spaceflight Now . Recuperado el 7 de diciembre de 2016 .
- 1 2 3 "Vuelo VS14: un exitoso lanzamiento de Arianespace con Soyuz, que apoya el desarrollo sostenible, la física fundamental y promueve las carreras espaciales" . Arianespace. 25 de abril de 2016. Consultado el 7 de diciembre de 2016 .
- 1 2 3 Bresson, Pascale; Sart, Raphaël (18 de octubre de 2018). «Fin de la misión del Microscopio: el satélite del CNES se despide con una desorbitación exitosa e innovadora» (Comunicado de prensa). CNES . Consultado el 25 de marzo de 2019 .
- ↑ "MICROSCOPIO - Órbita" . Heavens-Above . 5 de diciembre de 2016. Consultado el 5 de diciembre de 2016 .
- ↑ Brax, Philippe (14 de septiembre de 2022). "Satélite confirma el principio de caída" . Física . 15 (94). Sociedad Estadounidense de Física (APS): 94. Bibcode : 2022PhyOJ..15...94B . doi : 10.1103/Physics.15.94 . S2CID 252801272 .
- ↑ Touboul, Pierre; Métris, Gilles; Rodrigues, Manuel; Bergé, Joel; Robert, Alain; et al. (2022). "MICROSCOPE Mission: Final Results of the Test of the Equivalence Principle" ( PDF) . Physical Review Letters . 129 (12) 121102. arXiv : 2209.15487 . Bibcode : 2022PhRvL.129l1102T . doi : 10.1103/PhysRevLett.129.121102 . PMID 36179190. S2CID 252468544 .
- ↑ "Instrumento T-SAGE" . CNES. 1 de julio de 2016. Consultado el 7 de diciembre de 2016 .
- ↑ "Control de actitud y aceleración" . CNES. 29 de junio de 2016. Consultado el 7 de diciembre de 2016 .
- ↑ Bauer, Markus (26 de abril de 2016). "Microscopio espacial para probar la universalidad de la caída libre" . Agencia Espacial Europea . Consultado el 7 de diciembre de 2016 .
- ↑ Krebs, Gunter (29 de abril de 2016). "MICROSCOPIO" . Página espacial de Gunter . Consultado el 7 de diciembre de 2016 .
- ↑ Touboul, Pierre; et al. (8 de diciembre de 2017). " Misión MICROSCOPE : Primeros resultados de una prueba espacial del principio de equivalencia". Physical Review Letters . 119 (23). 231101. arXiv : 1712.01176 . Bibcode : 2017PhRvL.119w1101T . doi : 10.1103/PhysRevLett.119.231101 . PMID 29286705. S2CID 6211162 .
Enlaces externos
- Sitio web del MICROSCOPIO en CNES.fr
- relatividad general
- satélites de la Agencia Espacial Europea
- Satélites orbitando la Tierra
- Naves espaciales lanzadas por cohetes Soyuz-2
- Nave espacial lanzada en 2016
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