IUE

IUE (International Ultraviolet Explorer)

IUE en órbita geostacionaria, comunicando con estaciones en EEUU y España

Información general

Organización: NASA / ESA / SERC

Fecha de lanzamiento: 26 de enero de 1978

Aplicación: Observatorio espacial

Masa: 672 Kg

Dimensiones: Diámetro 0,45 m

Tipo de órbita: Elíptica

Período orbital: 24 horas

Periastro: 26.000 km

El International Ultraviolet Explorer (IUE) fue un observatorio espacial diseñado para el estudio de la radiación ultravioleta. El satélite fue un proyecto de colaboración entre la NASA, el Science Research Council del Reino Unido y la Agencia Espacial Europea (ESA).

El IUE fue propuesto por primera vez en 1964 por un grupo de científicos en el Reino Unido, pero no fue lanzado hasta el 26 de enero de 1978, a bordo de un cohete Delta de la NASA. Se le supuso un tiempo de vida mínimo de tres años, pero las expectativas se vieron desbordadas ya que finalmente, fue desconectado el 30 de diciembre de 1996, durando casi seis veces más de lo previsto. Fue el primer observatorio espacial operado en tiempo real por astrónomos que visitaron las estaciones de seguimiento en Estados Unidos y Europa. Se realizaron unas 104.000 observaciones, incluyendo planetas, cometas, estrellas, polvo interestelar, supernovas, auroras planetarias, galaxias, y quasars

Historia del proyecto

El concepto de un satélite espectrográfico ultravioleta astronómico fue propuesto primero en ESRO, una industria ESA por un grupo de científicos británicos en 1964. En ese momento, el proyecto fue más allá de la capacidad tecnológica de la ESA y por lo que el proyecto fue propuesto a la NASA por el astrónomo Robert Wilson. La NASA que dio la bienvenida al proyecto y empezó a desarrollar el satélite, que fue nombrado SAS-D (D-Pequeño Satélite astronomía). El Consejo de Investigación de Ciencias e Ingeniería (SRC) del Reino Unido se unió al proyecto y ofreció la vidicón del vidicón de espectrógrafos, así como el software para el control de instrumentos científicos. La ESA ofreció células solares para suministrar energía al satélite, así como los servicios de una estación en tierra en Villafranca del Castillo, España. La NASA creó el telescopio, el espectrógrafo, y por satélite; Lo hizo el lanzamiento y también dio a conocer una segunda estación en tierra en Greenbelt, Maryland en el Centro de Vuelo Espacial Goddard.

El acuerdo firmado por los diferentes participantes compartió el tiempo de observación, y 2/3 fuera por la NASA, 1/6 para la ESA y 1/6 para el SRC del Reino Unido.

Hallazgos científicos clave

• La primera detección de la existencia de una aurora en Júpiter.
• La primera detección de azufre en un cometa.
• La primera determinación cuantitativa de la pérdida de agua en una cometa (varias decenas de toneladas por segundo).
• La primera evidencia de un fuerte campo magnético en las estrellas químicamente peculiares.
• La primera curva readial velocidad orbital de una estrella Wolf-Rayet que permite la determinación de su masa.
• Las estrellas de detección Primiera enanas blancas como compañeros Cepheidas variables binarias.
• La primera evidencia observacional de la pérdida de semi-periódica de la masa en estrellas muy masivas.
• El primer descubrimiento de alta velocidad del viento en otras estrellas (que sólo se había observado en el sol).
• La primera indicación de un progenitor de la supernova en la historia (SN 1987A).
• El descubrimiento de los movimientos a gran escala en las regiones de trasição estrellas con baja gravedad.
• El descubrimiento de alta temperatura de formación de efectos estrellas en las primeras etapas.
• El descubrimiento de la alta velocidad de los vientos en las variables cataclísmicas.
• El descubrimiento del efecto de la abundancia química de la tasa de pérdida de masa de las estrellas.
• La primera temperatura determinación y gradiente de densidad en una corona estelar.
• El primer haz de detección de gas y fluye de estrellas binarias.
• La determinación de que cualquier tipo de estrella de nuevos materiales expulsa con abundancias solares.
• El descubrimiento de la nueva “O-Ne-Mg”, donde el exceso de estos elementos puede estar directamente relacionada con la composición química de las estrellas enanas blancas más masiva.
• El descubrimiento de un anillo alrededor de la supernova SN 1987A, carente de etapas evolutivas anteriores.
• La primera detección directa de la aureola de la galaxia.
• Las primeras observaciones de estrellas extragaláctico simbióticas.
• La estrella Primiera curva de luz continua durante 24 horas de duración.
• La primera detección de fotones en longitudes de onda más cortas que 50 nm de otras fuentes astronómicas que el sol de.
• La primera determinación directa del tamaño de las regiones activas en el núcleo de las galaxias Seyfert (mini-quásares).
• El satélite IUE fue el primer ingenio astronómico para generar datos totalmente reducidas (tratados) dentro de 48 horas para la comunidad científica.
• La creación del fichero de datos astronómicos primera reducida, puesta a disposición en Internet 44 000 espectros por año (5 espectros por hora) astrónomos de 31 países.

IUE fue una colaboración internacional entre tres grupos: NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA), y Ciencia del Reino Unido y del Consejo de Investigación de Ingeniería (SERC, ahora Física de Partículas y del Consejo de Investigación de Astronomía, o PPARC). NASA proporcionó la puesta en marcha, soporte de ingeniería de la nave espacial y el software. La ESA aportó los paneles solares y un puesto de mando satélite fuera de Madrid, España, y el Reino Unido proporcionan las cámaras vidicón. El tiempo de observación se dividió entre dos estaciones de comando nave espacial. NASA operado la nave espacial durante 16 horas al día desde el Centro de Vuelo Espacial Goddard, y VILSPA (la estación de control de satélites Villafranca) operó durante 8 horas al día.

Los espectros de IUE corta longitud de onda de la Júpiter aurora del sur el 17 de julio de 1994

Las dos imágenes muestran el espectro con resolución espacial de la aurora al sur de Júpiter el 17 de julio de 1994 tras el impacto con los fragmentos del cometa SL-9 han comenzado. Los espectros se obtuvieron con la cámara del PST (1100-2000 A) utilizando la gran abertura que se centró a -60 grados de latitud en el meridiano central de Júpiter.

La firma de la aurora son las características de emisión similares en el borde superior de los espectros cerca del centro de la imagen y las personas cercanas a la línea Lyman alfa (a la izquierda) que llena en toda la abertura. Estas son las bandas de Werner y Lyman producidos por H2. El cambio de estas características es evidente entre los dos espectros tomados cuatro horas de diferencia. Esto muestra la evolución temporal y espacial de la emisión de la aurora.

La órbita geosíncrona de IUE permitido para la operación en tiempo real, lo que hizo IUE muy flexible. Los astrónomos llegaron a las estaciones de mando nave espacial para dirigir sus observaciones e inspeccionar los datos a medida que se recogieron, tanto como lo hacen en los observatorios terrestres. Dos espectrógrafos de a bordo cubiertas longitudes de onda ultravioleta 1.200 a 3.350 Å.

Los observadores de todo el mundo se aprovecharon de este observatorio caballo de batalla, la recopilación de datos de una amplia variedad de fuentes astronómicas. Cámaras espectrográficos longitud de onda corta y larga cubiertos longitudes de onda ultravioleta entre aproximadamente 120 a 340 nanómetros. Estas longitudes de onda de la radiación electromagnética están oscurecidas desde el suelo por la capa de ozono protectora de la Tierra.

Los astrónomos estudian múltiples longitudes de onda con el fin de aprender más acerca de los objetos del universo. la adquisición simultánea de datos es esencial con el fin de sacar el mayor conocimiento de ciertos eventos transitorios. Por lo tanto, muy a menudo IUE se utilizó en conjunción con otros telescopios de todo el mundo. Estas colaboraciones han implicado naves espaciales como el telescopio espacial Hubble, el ROSAT, el Observatorio de Rayos Gamma Compton, las sondas Voyager, del transbordador espacial ASTRO-1 y Astro-2 misiones, el Extreme Ultraviolet Explorer, satélite ASCA de Japón, así como numerosos observatorios terrestres.

Aspectos destacados de la ciencia

• Objetos observados por IUE incluyen prácticamente cualquier tipo de objeto en el universo, de los planetas y las estrellas de las galaxias.
• Uno de los puntos fuertes de IUE fue la capacidad de responder rápidamente a los objetivos de oportunidad, tales como cometas, novas y supernovas.
• IUE obtiene los únicos datos ultravioletas de la explosión de la supernova 1987a en la Gran Nube de Magallanes.
• Mediante el seguimiento en el núcleo de rápido movimiento Comet IRAS-Araki-Alcock, IUE fue capaz de obtener la primera detección de azufre molecular en un cometa.
• Durante julio de 1994, IUE (junto con el resto del mundo) pasó una buena cantidad de tiempo de observación de Júpiter, cuando el cometa Shoemaker-Levy colisionó con el planeta.

El International Ultraviolet Explorer (IUE) realiza espectrofotometría a alta (0.1-0.3 Å) y baja (6-7 a) Resolución entre 1150 Å y 3200 Å. Los datos cubren un rango dinámico de aproximadamente 17 magnitudes astronómicas: -2-10 para alta dispersión; -2 Y 14.9 de baja dispersión. Más de 104.000 espectros ultravioleta se obtuvieron con IUE entre el 26 de enero de 1978, y el 30 de septiembre de 1996.

Seguimiento en tiempo real vía satélite para IUE

La exploración del Universo con IUE 1978-1996

¿Cómo se forman los planetas, las estrellas y las galaxias? ¿Cómo evolucionan?

El satélite Explorador Internacional Ultravioleta (IUE) se lanzó en 1978 y operador por la NASA, la ESA y el PPARC para ayudar a dar respuestas a algunas de las preguntas más fundamentales sobre los contenidos de nuestro universo.

IUE sirvió como observatorio orbital geoestacionario durante los siguientes 18 años acumulando más de 100.000 observaciones con sus espectrógrafos ultravioleta de a bordo. La gráfica de todo el cielo que vemos arriba sólo sugiere su prodigiosa producción científica mostrándonos las situaciones de muchas observaciones significativas de IUE durante su larga historia operativa. El brillo de un punto en el cielo representa el número de observaciones de IUE.

La gráfica está en coordenadas galácticas (el plano de nuestra galaxia corre horizontalmente a través del medio) y revela la posición de quásares, galaxias, estrellas, cúmulos estelares, nebulosas, novas y supernovas lejanas (atestiguando el amplio abanico de capacidades de IUE).

También se puede observar el plano de la eclíptica trazando una diagonal a través del centro, debido a muchas observaciones de objetos del sistema solar.

Tras más de 18 años, las operaciones científicas de IUE han terminado hoy de forma oficial al transmitirle los controladores del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA las últimas órdenes al viejo satélite.

Astrónomos de todo el mundo cuyas carreras han sido afectadas por IUE han expresado cariñosas palabras de despedida a al satélite astronómico más productivo y longevo, además de su agradecimiento a todos aquellos que han hecho posible el destacable viaje de exploración de IUE.

Hay entre todos ellos uno que creo que merece una mención especial: el International Ultraviolet Explorer (IUE o Explorador Internacional en el Ultravioleta). Este pequeño satélite fue lanzado en 1978 y estuvo operativo durante 18 años y medio! lo que es un verdadero record dentro de la astronomía espacial. El IUE tenía un espejo de tan sólo 40 centímetros, comparable a muchos de los telescopios que hoy en día puede comprar un aficionado, pero colocado fuera de la Tierra permitió obtener una visión sin precedentes del Universo al captar su radiación ultravioleta y permitir estudios a largo plazo de muchos fenómenos astronómicos interesantes. Las primeras indicaciones de la existencia de agujeros negros de tamaño galáctico o de la existencia de discos alrededor de estrellas jovenes se basaron en datos obtenidos con este satélite. El IUE fue un proyecto conjunto de la NASA, la ESA y la Agencia Espacial del Reino Unido y, tal y como le gustaba mencionar en sus conferencias a Freeman Dyson (“Big and small science”), ha sido durante muchos años el paradigma de la astronomía espacial eficiente (grandes resultados  científicos con un coste mínimo).

En la Figura se muestra cómo era el IUE y la distribución en el espacio de todos los objetos que observó durante su larga vida.

Se apaga tras casi dos décadas el satélite que mas tiempo ha observado el cielo

Diseñado para funcionar durante tres años en órbita, el International Ultraviolet Explorer QUE) ha sobrepasado todas las expectativas de la comunidad científica internacional con un trabajo ininterrumpido durante casi 19 años. El próximo día 30, este telescopio espacial de Europa y EE UU será definitivamente apagado. En su base de datos, ubicada por parte de la Agencia Europea del Espacio (ESA) en la estación de seguimiento de Villafranca del Castillo, Madrid, quedan casi 100.000 observaciones espectroscópicas realizadas con este extraordinario instrumento, información de la que han salido ya 3.500 artículos científicos y más de 500 tesis doctorales. Además, durante muchos años los astrofísicos seguirán exprimiendo los archivos del IUE llenos de datos, sobre la radiación ultravioleta de fuentes cósmicas, radiación que absorbe la atmósfera y que es invisible con telescopios instalados en la Tierra.

“Con el IUE se han hecho avances cruciales, como el descubrimiento de una aurora alrededor de los polos de Júpiter, el hallazgo de azufre en cometas, el descubrimiento de vientos de alta velocidad en otras estrellas, la primera detección del halo caliente en nuestra galaxia o la estrella progenitora de la supernova SN1987A y el anillo alrededor de ésta”, explica Wilem Wamsteker, director del IUE en Villafranca desde hace diez años. “También destacaría la primera detección de radiación en 50 milímetros de fuentes astronómicas distintas al sol, la subsiguiente detección de líneas transparentes en quasares que permitió deducir que en los primeros estadio del universo primitivo se formaron estrellas masivas”, continúa este astrónomo holandés.

El lUE es un programa de la NASA, la ESA y el consejo británico SERC. El satélite pesa 671 kilos y lleva un telescopio de 45 centímetros de diámetro; fue lanzado al espacio en 1978 y colocado en órbita geosíncrona sobre el Atlántico (entre 42.00 y 25.000 kilómetros de altura). Hasta octubre del año pasado su control era compartido por la NASA y la ESA, pero desde esa fecha la responsabilidad del IUE ha sido exclusivamente europea, con 1 un programa especial de la ESA en Villafranca.

Hasta el último momento este observatorio espacial se utiliza para hacer investigación de primera línea. Su equipo ha coordinado, por ejemplo, los programas recientes de estudios planetarios, en concreto de Júpiter en cooperación con la misión Galileo, datos que se añaden a los obtenidos en ultravioleta durante los impactos del cometa Shoemaker-Levy el año pasado contra el planeta gigante. También se ha apuntado el IUE -con un sólo giróscopo en funcionamiento de los seis con los que salió de Tierra para controlar su posición- a estrellas masivas para estudiar mecanismos asociados al viento estelar. En una campaña coordinada con otros telescopios, el IUE ha aportado la información ultravioleta a las observaciones en rayos X y banda óptica de pequeños cuásares. Y no se perdió el paso del cometa Hyakutake este año.”La desaparición de un instrumento estable para observaciones ultravioleta afectará a prácticamente todos los astrónomos”, comenta Wamsteker. Pero el IUE seguirá siendo útil a pesar de convertirse en un pedazo de chatarra espacial. “Es la única instalación astronómica que suministra datos completamente procesados por comunicaciones electrónicas a astrónomos de todo el mundo; cada año proporciona 44.000 espectros a científicos de 31 países”, continúa.

La estrella que no estaba

En 1987 apareció en el cielo una estrella supernova que era visible desde la Tierra a simple vista, fenómeno que no se había producido desde hacía 383 años. Los astrónomos apuntaron inmediatamente hacia la explosión, estelar (SN1987A) todos los telescopios que pudieron. El flujo de radiación ultravioleta que emitía el violento fenómeno sufrió cambios muy rápidos, se enfrió enseguida, y el IUE obtuvo información clave sobre los procesos que estaba sufriendo SN1987A.Con las observaciones del JUE los astrónomos pudieron identificar el astro progenitor de la célebre supernova, es decir, la estrella gigante, azul que estaba en la galaxia Gran Nube de Magallanes antes de la explosión y que había desaparecido tras ésta.