NASA lança super-telescópio de Raios X (Nuclear Spectroscopic Telescope Array)

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Os Raios-X emitidos pelos corpos celestes são inteiramente absorvidos pela atmosfera terrestre e portanto para observa-los é necessário um telescópio espacial.

O NuSTAR observará Raios-X de alta energia (comprimento de onda de 0.10 a 0.01 nm). Capturará imagens 10 vezes mais nítidas e 100 vezes mais sensíveis do que qualquer telescópio espacial operando nessa faixa de freqüência dos Raios-X.

O mastro treliçado será estendido no espaço e dará uma distancia focal de 10 metros. O NuSTAR pesa apenas 350 kg e orbitará a Terra a 350 km de altitude. O NuSTAR custou US$ 180 milhões.

O espelho de um telescópio espacial de Raios-X é totalmente diferente de um espelho de um telescópio de luz visível, infra-vermelha ou ultravioleta.



The principal investigator is Fiona Harrison of the California Institute of Technology (Caltech). Other major partners include the Jet Propulsion Laboratory (JPL), University of California at Berkeley, Danish Technical University (DTU), Columbia University, Goddard Space Flight Center, Stanford University, University of California, Santa Cruz, Sonoma State University, Lawrence Livermore National Laboratory, and the Italian Space Agency (ASI). NuSTAR's major industrial partners include Orbital Sciences Corporation and ATK Space Systems-Goleta.



Conjunto de espelhos do NuSTAR (130 espelhos concêntricos)

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The Wolter-I mirror reflects X-rays twice, once off of an upper mirror section shaped as a parabola and a second time off a lower mirror section shaped as a hyperbola. The surfaces of the mirrors are nearly parallel to the incoming X-ray, allowing the X-ray to become reflected instead of absorbed. The shallow angles, however, result in a very small collection area per surface and, to overcome this, consecutive shells of varying size are nested tightly together to fill out the aperture.


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Light path of the EPIC camera of the XMM-Newton satellite, a Wolter-I design similar to that used by NuSTAR. Credit: ESA/ESTEC.



A Nasa lançou nesta quarta-feira o telescópio de raios-X NuSTAR, capaz de observar universos com uma resolução sem precedentes, segundo imagens retransmitidas pela emissora de televisão da agência espacial americana.

O foguete Pegasus XL, da companhia americana Orbital Science Corporation, que transporta o NuSTAR (sigla em inglês para Matriz de Telescópios Especroscópicos Nucleares), foi lançado às 15h58 GMT (12h58 de Brasília), a 11.900 metros de altitude de um Lockeed L-1011, um grande avião a jato, que decolou uma hora antes da pista de Kwajalein Atoll, nas Ilhas Marshall, no Pacífico.

Em queda livre por cinco segundos, o foguete, em seguida, ligou os seus motores. O primeiro estágio funcionou por 70 segundos, antes de ser descartado. O segundo assumiu o controle por um minuto e meio e também se desprendeu.

Pouco tempo antes, o cone de proteção do telescópio foi ejetado, expondo-o pela primeira vez ao espaço. A separação do terceiro estágio do Pegasus deve ocorrer às 16h13 GMT (13h13 de Brasília), 13 minutos após o lançamento do foguete Stargazer, dotado de três turbinas.

Neste momento, o NuSTAR estará em órbita a 600 km da Terra. O telescópio abrirá então as suas antenas Esolar, logo após a transmissão de seus primeiros sinais, enviados para a equipe em solo através do sistema de satélites da NASA.

O projeto tem como objetivo estudar os fenômenos energéticos, como buracos negros e as explosões de estrelas maciças. "O NuSTAR abrirá uma janela completamente nova ao universo", disse Fiona Harrison, professora do Caltech (Instituto de Tecnologia da Califórnia) em Pasadena, e principal cientista do NuSTAR.


Características


Será o "primeiro telescópio a focar com raios-X de alta potência. Como tal, capturará imagens 10 vezes mais nítidas e 100 vezes mais sensíveis do que qualquer telescópio que tenha operado nesta região do espectro". A missão aponta a trabalhar em conjunto com outros telescópios no espaço, entre eles o Chandra X-Ray Observatory da Nasa, que observa raios-X de baixa potência, destacou a Nasa.

Com 133 espelhos instalados em cada uma das duas unidades ópticas, o telescópio NuSTAR também utiliza detectores de última geração e um longo mastro que liga as unidades ópticas aos detectores, permitindo uma distância suficiente para um enfoque nítido.

Medindo 10 metros, o mastro, lançado dobrado, se esticará uma semana após o lançamento, alcançando o comprimento de um ônibus escolar. Em sua primeira fase de dois anos, a missão NuSTAR mapeará certas regiões do céu para recensear as estrelas mais profundas e distantes, assim como buracos negros de diferentes tamanhos. Para isto, examinará as regiões que circundam o centro da Via Láctea.

O novo telescópio também fará observações dos confins do universo para além da Via Láctea, o que permitirá compreender melhor os jatos de partículas emitidos pelas galáxias mais extremas, como Centaurus A, onde se encontram os buracos negros supermaciços. Os primeiros dados obtidos pelo telescópio são aguardados em 30 dias.


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NuSTAR focal plane motherboard with one of the four CdZnTe (Cadmium-Zinc-Tellurium) detectors installed. NuSTAR will have two such units, providing for a total of two 4K high energy X-ray cameras.

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Assembly of First Optics Module

Assembly of the first NuSTAR optics module (“FM0”). NuSTAR will fly two optics units, each with 133 layers of grazing incidence optics. Using epoxy and graphite spacers, the layers are built up, approximately one layer per day, on a CNC (computed numerically controlled) lathe assembly machine at Columbia University’s Nevis Laboratory. The inner 66 layers are comprised of 6 segments with 12 pieces of glass per layer, while the outer 67 layers are comprised of 12 segments with 24 pieces of glass per layer. Each unit is 47.2 cm (18.6 inches) long and, upon completion, will be 19.1 (7.5 inches) cm in diameter and will weigh 31 kg (69 pounds). This picture, taken on 2010 May 16, shows 82 layers. The 100th layer was laid on June 9th, and FM0 should be completed by the end of July.

A second assembly machine will begin building a second optics module (“FM1”) on July 1st.





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FM0 Completed!

The first NuSTAR optics module (“FM0”) completed on 2010 August 5. NuSTAR will fly two optics units, each with 133 layers of grazing incidence optics. Using epoxy and graphite spacers, the layers are built up, approximately one layer per day, on a CNC (computed numerically controlled) lathe assembly machine at Columbia University’s Nevis Laboratory. The inner 66 layers are comprised of 6 segments with 12 pieces of glass per layer, while the outer 67 layers are comprised of 12 segments with 24 pieces of glass per layer. Each unit is 47.2 cm (18.6 inches) long, 19.1 (7.5 inches) cm in diameter and weighs 31 kg (69 pounds). In reflection: Todd Decker.





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Final Steps in Mating NuSTAR to its Rocket

Inside an environmental enclosure at Vandenberg Air Force Base's processing facility in California, technicians complete the final steps in mating NASA's Nuclear Spectroscopic Telescope Array, or NuSTAR, and its Orbital Sciences Pegasus XL rocket following the removal of a section of the C-plate from the interface juncture. The C-plate protected the spacecraft during mating operations. The uniting of the spacecraft with the rocket is a major milestone in prelaunch preparations. After processing of the rocket and spacecraft are complete, they will be flown on Orbital's L-1011 carrier aircraft from Vandenberg to the Ronald Reagan Ballistic Missile Defense Test Site on the Pacific Ocean’s Kwajalein Atoll for launch. The high-energy x-ray telescope will conduct a census of black holes, map radioactive material in young supernovae remnants, and study the origins of cosmic rays and the extreme physics around collapsed stars. Photo credit: NASA/Randy Beaudoin, VAFB





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Wrapping NuSTAR in Its Rocket Nose Cone

An Orbital Sciences technician completes final checks of NASA's Nuclear Spectroscopic Telescope Array, or NuSTAR, inside the Orbital Sciences processing facility at Vandenberg Air Force Base in California before the Pegasus payload fairing is secured around it. NuSTAR already is mated to its Pegasus XL rocket, which is positioned behind the spacecraft outside the environmental enclosure. Encapsulation of NuSTAR in its fairing is a significant pre-launch milestone. The fairing will protect the spacecraft from the heat and aerodynamic pressure generated during ascent to orbit.

After processing of the rocket and spacecraft are complete, they will be flown on Orbital's L-1011 carrier aircraft from Vandenberg to the Ronald Reagan Ballistic Missile Defense Test Site on the Pacific Ocean¹s Kwajalein Atoll for launch in March. The high-energy x-ray telescope will conduct a census of black holes, map radioactive material in young supernovae remnants, and study the origins of cosmic rays and the extreme physics around collapsed stars. Photo credit: NASA





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NuSTAR at OSC

The integrated NuSTAR observatory, including the instrument and spacecraft, at Orbital Sciences Corporation (OSC) in Dulles, Virginia on June 29, 2011. The observatory is being prepared for environmental testing, including testing in a thermal vacuum chamber and vibration testing.





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NuSTAR at OSC, 2 of 2

The integrated NuSTAR observatory, including the instrument and spacecraft, at Orbital Sciences Corporation (OSC) in Dulles, Virginia on June 29, 2011. The observatory is being prepared for environmental testing, including testing in a thermal vacuum chamber and vibration testing.





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NuSTAR at OSC, Jan. 2012

The integrated NuSTAR observatory, including the instrument and spacecraft, at Orbital Sciences Corporation (OSC) in Dulles, Virginia in January 2012. The observatory has now successfully completed all environmental testing and is being prepared for integration with the launch vehicle.





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NuSTAR at OSC, Jan. 2012

The integrated NuSTAR observatory, including the instrument and spacecraft, at Orbital Sciences Corporation (OSC) in Dulles, Virginia in January 2012. The observatory has now successfully completed all environmental testing and is being prepared for integration with the launch vehicle.





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JPL Delivery

The integrated NuSTAR instrument, including optics modules, detectors and the stowed mast, at JPL on April 19, 2011. The instrument was shipped to Orbital Sciences Corporation in Dulles, Virginia on April 23rd for integration and testing with the spacecraft.





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Stowed Mast

Essential to the NuSTAR design is a deployable mast which extends to 10 meters (30 feet) after launch. This mast will separate the NuSTAR X-ray optics from the detectors, a necessity to achieve the long focal length required by the optics design. Using a deployable structure allows NuSTAR to launch on a Pegasus XL rocket, one of the smaller launch vehicles available. Previous focusing X-ray missions such as Chandra and XMM-Newton launched fully deployed on larger rockets.

This extendable mast is being built by ATK Goleta, which specialize in space-based deployable structures. They have built structures that have flown on the International Space Station, on Mars landers, and a mast similar in design albeit much larger in scale that flew on the Space Shuttle Endeavor in February 2000. The NuSTAR flight mast has been built and is currently undergoing testing at ATK Goleta. This image is from a full deployment test in August 2009.





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Deployed Mast

Essential to the NuSTAR design is a deployable mast which extends to 10 meters (30 feet) after launch. This mast will separate the NuSTAR X-ray optics from the detectors, a necessity to achieve the long focal length required by the optics design. Using a deployable structure allows NuSTAR to launch on a Pegasus XL rocket, one of the smaller launch vehicles available. Previous focusing X-ray missions such as Chandra and XMM-Newton launched fully deployed on larger rockets.

This extendable mast is being built by ATK Goleta, which specialize in space-based deployable structures. They have built structures that have flown on the International Space Station, on Mars landers, and a mast similar in design albeit much larger in scale that flew on the Space Shuttle Endeavor in February 2000. The NuSTAR flight mast has been built and is currently undergoing testing at ATK Goleta. These images are from a full deployment test in August 2009.





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Final Pre-Launch Mast Deployment

The final pre-launch deployment of the NuSTAR articulated mast occurred on in late 2010. The mast launches in a compressed state, expanding to 10 meter (33 feet) when deployed. This provides a compact, low weight, stable platform to separate the NuSTAR optics modules from the detectors at the focal plane. The mast was designed and built by ATK-Goleta, and has significant flight heritage, including the Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) which flew on the Space Shuttle Endeavor in February 2000 and made high-resolution elevation (topographic) maps of most of our planet. In the foreground is the deployed NuSTAR mast, with key NuSTAR people in the background. The next time the mast is extended like this will be in low Earth orbit!





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Pegasus Rocket

The payload transporter carrying the environmentally controlled shipping container enclosing NASA's Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) is parked in the airlock at Vandenberg Air Force Base (VAFB) in California.





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The Pegasus rockect holding NuSTAR attached to Stargazer, the carrier aircraft.

The Orbital Sciences Pegasus XL rocket with its NuSTAR spacecraft after attachment to the L-1011 carrier aircraft known as "Stargazer." The Pegasus will launch NuSTAR into space where the high-energy x-ray telescope will conduct a census for black holes, map radioactive material in young supernovae remnants, and study the origins of cosmic rays and the extreme physics around collapsed stars. Photo credit: NASA/Randy Beaudoin, VAFB





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NuSTAR's Carrier Plane Touches Down

The Pegasus rocket carrying NASA's Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) can be seen at the belly of its carrier plane, the "Stargazer," as it lands on Kwajalein Atoll. The plane is scheduled to lift the rocket to its airborne launch site above the Pacific Ocean on June 13. Image credit: Orbital Sciences Corporation





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Pegasus XL Launch Vehicle
NuSTAR will launch into a low-Earth, near-equatorial orbit on a Pegasus XL rocket from Kwajalein Atoll in the Marshall Islands. The Pegasus launch vehicle, built by Orbital Space Corporation, relies on a unique air-launch system with the rocket released at approximately 40,000 feet from the "Stargazer" L-1011 aircraft. The rocket then free-falls in a horizontal position for five seconds before igniting its three-stage rocket motor. The Pegasus is one of the most flexible and reliable small launch vehicles, with 40 launches as of October 2008 and 26 consecutive successful launches since 1997.

This image comparison demonstrates NuSTAR's improved ability to focus high-energy X-ray light into sharp images. The image on the left, taken by the European Space Agency's INTEGRAL satellite, shows high-energy X-rays from galaxies beyond our own. The light is "unresolved," meaning that individual objects creating the light -- in particular, the active supermassive black holes -- cannot be distinguished.

The image on the right shows a simulated view of what NuSTAR will see at comparable wavelengths. NuSTAR will be able to identify individual black holes making up the diffuse X-ray glow, also called the X-ray background. The observatory will have 100 times better sensitivity than its predecessors, and 10 times sharper resolution. It will probe deeper into the mysterious regions surrounding black holes, and will discover never-before-seen black holes enshrouded in dust. Image credit: ESA/NASA/JPL-Caltech


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Telescópio Espacial Chandra - Raios X


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NASA - Exploring the Invisible Universe: Chandra X-ray Observatory


O Observatório de raios-X Chandra (Chandra X-ray Observatory - CXO) foi anteriormente denominado de Advanced X-ray Astronomical Facility (AXAF).

Destina-se a observar principalmente a radiação de raio-X, observando principalmente os buracos-negros, quasares e gases em alta temperatura.

Foi lançado em 23 de julho de 1999.



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A nave espacial Chandra


A nave espacial é um sistema que fornece suporte a toda a estrutura e condições necessárias para o que telescópio e os instrumentos científicos funcionem apropriadamente.

Os empuxadores fornecem meios de dar movimento ao observatório. Chandra dispõe de dois empuxadores, um para a propulsão e outro para o ajuste de momento (torque).

Os empuxadores de propulsão foram usados logos após o lançamento do telescópio para auxiliar a situá-lo em sua órbita prevista, que foi uma órbita elíptica de alta altitude.

Os empuxadores de momento destinam-se a serem utilizados periodicamente para aplicar torques no Chandra. Embora sejam torques fracos, eles vão se acumulando nas suas rodas de reação, que são utilizadas para o controle de altitude do Chandra.

Para controlar a temperatura dos componentes críticos, o sistema de controle térmico do telescópio consiste em um radiador de resfriamento, isoladores, condensadores e termostatos. Isto é particularmente importante para que a temperatura junto aos espelhos de raio-X seja bem controlada, a fim de manter o foco destes espelhos.

As temperaturas de várias partes da nave especial são continuamente monitoradas e seus valores passados ao controle da missão.

A energia elétrica de Chandra provém de seus painéis solares. Esta energia é armazenada em três conjuntos de baterias e é distribuída de forma cuidadosa, a fim de manter todo o observatório energizado. Os painéis solares geram aproximadamente dois kilo-watt de energia para todo o conjunto.

Localizado na parte dianteira da nave espacial, onde a radiação de raio-X entra no telescópio, a porta do pára-sol é um dos elementos mais básico e um dos mais importantes do sistema que compõe a nave espacial. A porta do pára-sol permaneceu fechada durante toda a etapa de lançamento e de posicionamento do telescópio. Quando aberta, ela sombreia a entrada do telescópio, e desta forma permite apontar o telescópio em direção ao Sol, com uma inclinação perto de 45 graus.

O controle do direcionamento do telescópio apóia-se em vários sistemas: como os giroscópios, câmeras, sensores para ver a posição da Terra e do Sol e as rodas de reação, que auxiliam a monitorar e a controlar com muita exatidão para que direção o telescópio está apontando em dado momento. Seria como observar, a olho nu, a cabeça de um alfinete situado a uma distancia de um quilômetro, tudo isso com uma precisão de três milímetros.

Este sistema pode também pôr o observatório em vários níveis de estado inativo, como em situação de alerta, que é mais conhecido como um modo de segurança, para operações em casos de emergências.

As comunicações, os controles e o sistema de gerenciamento de dados são o centro nervoso do Observatório. Corretamente mantém a nave espacial em sua órbita, monitora todos os sensores da nave espacial, recebe e processa os comandos provenientes do controle da missão da Terra, para as operações do observatório, armazena e processa todos os dados recolhidos para que possam ser transmitidos à Terra.

Chandra tem duas antenas de baixo ganho e qualquer uma pode ser usada para estabelecer uma comunicação nos dois sentidos com o Centro de Controle de Operação do Chandra (Operations Control Center (OCC)). Todos os comandos da Terra e do Chandra, bem como os dados de telemetria, são enviados e recebidos pelas três estações terrestres da NASA, que constituem a Rede de Espaço Profundo - (Deep Space Network). Tipicamente essas comunicações ocorrem uma vez cada oito horas.

Os dados são transmitidos das estações da rede do espaço profundo ao Laboratório de Jato-propulsão da Califórnia - JPL e de lá para o Centro de Controle das Operações do Telescópio (Control Center at the Chandra X-ray Center (CXC)), na cidade de Cambridge, da área de Massachusetts. Os dados são processados e disponibilizados aos cientistas, e eventualmente alguns dados e estudos são publicados.


O telescópio Chandra


O sistema do telescópio de Chandra consiste em quatro pares dos espelhos e da sua estrutura da sustentação.

Um telescópio de raio-X é muito diferente do telescópio óptico comum, por causa da alta energia que os fótons de raio-X carregam. Estes fótons penetram no espelho, e por causa da inclinação do espelho em relação aos fótons, os fótons ricochetear quando impactarem contra o espelho. Os espelhos ficam bastante inclinados, e desta forma os raio-X ricocheteiam para fora dos espelhos.

Os espelhos apresentam uma disposição bastante estranha, pois permanecem quase que paralelos aos raios-X que chegam do espaço.

Olhando para esses espelhos, eles mais se parecem como um grupo de tambores de vidro, uns dentro de outros, do que a forma familiar de prato de um telescópio óptico comum.

Imagine se pudesse fazer com que a superfície da Terra fosse extremamente lisa a ponto de que a montanha mais elevada tivesse menos de dois metros de altura. Em uma escala muito menor, os cientistas e os engenheiros da Raytheon Optical Systems da cidade de Danbury, do estado de Connecticut, realizaram um feito semelhante quando lixaram e poliram os quatro pares de espelhos do telescópio Chandra, deixando o mesmo com uma rugosidade equivalente ao tamanho de alguns átomos.

E ainda, os cientistas e engenheiros da Optical Coating Laboratories, Inc, da cidade de Santa Rosa no estado da Califórnia, também superaram todas as expectativas. Depois que os espelhos foram transportados com todo o cuidado para Califórnia através de um caminhão especial com um sistema especial de suspensão a ar, os espelhos foram cuidadosamente limpos, serviço equivalente a deixar apenas um grão de poeira em uma área o tamanho de uma tela de computador. No final eles foram revestidos com um metal raro altamente reflexivo, o irídio.

O processo bem sucedido de lixar e polir estes espelhos constituiu-se em um fato histórico. São os espelhos mais lisos e mais limpos até hoje construídos.

Os espelhos foram movidos outra vez através dos Estados Unidos, com o mesmo caminhão, agora em direção a Eastman Kodak Company da cidade de Rochester estado de New York, onde foi montada a sua estrutura da sustentação, chamada de conjunto de alta resolução do espelho e tudo isso foi alinhado com uma estranha precisão. O alinhamento dos espelhos de uma extremidade do conjunto do espelho a outra, que media 2,7 metros, eram exatos 1,3 micrômetros ou o tamanho aproximadamente um qüinquagésimo da largura de um cabelo humano.

A conclusão dos serviços foi bem sucedida na montagem do conjunto de alta resolução do espelho na Eastman Kodak terminado em setembro de 1996. Esta foi uma das principais realizações na construção do telescópio Chandra.

Em novembro de 1996, o sistema do telescópio foi posto a bordo de um avião do transporte das forças armadas norte-americanas, uma aeronave C5, voado de Huntsville, no estado do Alabama e entregue ao Marshall Space Flight Center.

Lá o conjunto do telescópio e de seus os instrumentos científicos foram submetidos a milhares de testes individuais de raio-X, em uma edificação especialmente construída para a sua calibração, pela equipe do Marshall Space Flight Center.

Os testes, que foram terminados em maio de 1997, mostraram que Chandra poderia produzir imagens de raio-X 25 vezes mais acuradas que os telescópios anteriores de raio-X. A definição do telescópio é equivalente a poder ler um texto de um jornal situado à metade de uma milha de distância ou seja, a 805 metros de distância.

Depois que o telescópio foi calibrado, ele foi transportado para Redondo Beach, na Califórnia. Lá, os sistemas, os instrumentos e a nave espacial do telescópio foram unidos e testados para sua permanência em ambiente espacial. Finalmente, em 1999, todo o observatório foi levado via aérea à Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral e colocado no Ônibus Espacial, para a sua viagem final rumo ao espaço.





Um telescópio de raio-X é muito diferente do telescópio óptico comum, por causa da alta energia que os fótons de raio-X carregam.

Os espelhos ficam bastante inclinados, e desta forma os raio-X ricocheteiam para fora dos espelhos.

Os espelhos apresentam uma disposição bastante estranha, pois permanecem quase que paralelos aos raios-X que chegam do espaço.

Os 4 pares de espelhos do Chandra são os mais lisos e mais limpos até hoje construídos.

Sua rugosidade é de apenas alguns átomos e se a Terra fosse tão lisa quanto os espelhos do Chandra, o monte Everest teria menos de 2 metros de altura.

O alinhamento dos espelhos de uma extremidade do conjunto do espelho a outra, que media 2,7 metros, eram exatos 1,3 micrômetros ou o tamanho aproximadamente um qüinquagésimo da largura de um cabelo humano.



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Workers at Eastman Kodak in Rochester, N.Y., check the alignment of the Chandra observatory's High-Resolution Mirror Assembly.

Telescópio Espacial Chandra - Raios X


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NASA - Exploring the Invisible Universe: Chandra X-ray Observatory


O Observatório de raios-X Chandra (Chandra X-ray Observatory - CXO) foi anteriormente denominado de Advanced X-ray Astronomical Facility (AXAF).

Destina-se a observar principalmente a radiação de raio-X, observando principalmente os buracos-negros, quasares e gases em alta temperatura.

Foi lançado em 23 de julho de 1999.



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A nave espacial Chandra


A nave espacial é um sistema que fornece suporte a toda a estrutura e condições necessárias para o que telescópio e os instrumentos científicos funcionem apropriadamente.

Os empuxadores fornecem meios de dar movimento ao observatório. Chandra dispõe de dois empuxadores, um para a propulsão e outro para o ajuste de momento (torque).

Os empuxadores de propulsão foram usados logos após o lançamento do telescópio para auxiliar a situá-lo em sua órbita prevista, que foi uma órbita elíptica de alta altitude.

Os empuxadores de momento destinam-se a serem utilizados periodicamente para aplicar torques no Chandra. Embora sejam torques fracos, eles vão se acumulando nas suas rodas de reação, que são utilizadas para o controle de altitude do Chandra.

Para controlar a temperatura dos componentes críticos, o sistema de controle térmico do telescópio consiste em um radiador de resfriamento, isoladores, condensadores e termostatos. Isto é particularmente importante para que a temperatura junto aos espelhos de raio-X seja bem controlada, a fim de manter o foco destes espelhos.

As temperaturas de várias partes da nave especial são continuamente monitoradas e seus valores passados ao controle da missão.

A energia elétrica de Chandra provém de seus painéis solares. Esta energia é armazenada em três conjuntos de baterias e é distribuída de forma cuidadosa, a fim de manter todo o observatório energizado. Os painéis solares geram aproximadamente dois kilo-watt de energia para todo o conjunto.

Localizado na parte dianteira da nave espacial, onde a radiação de raio-X entra no telescópio, a porta do pára-sol é um dos elementos mais básico e um dos mais importantes do sistema que compõe a nave espacial. A porta do pára-sol permaneceu fechada durante toda a etapa de lançamento e de posicionamento do telescópio. Quando aberta, ela sombreia a entrada do telescópio, e desta forma permite apontar o telescópio em direção ao Sol, com uma inclinação perto de 45 graus.

O controle do direcionamento do telescópio apóia-se em vários sistemas: como os giroscópios, câmeras, sensores para ver a posição da Terra e do Sol e as rodas de reação, que auxiliam a monitorar e a controlar com muita exatidão para que direção o telescópio está apontando em dado momento. Seria como observar, a olho nu, a cabeça de um alfinete situado a uma distancia de um quilômetro, tudo isso com uma precisão de três milímetros.

Este sistema pode também pôr o observatório em vários níveis de estado inativo, como em situação de alerta, que é mais conhecido como um modo de segurança, para operações em casos de emergências.

As comunicações, os controles e o sistema de gerenciamento de dados são o centro nervoso do Observatório. Corretamente mantém a nave espacial em sua órbita, monitora todos os sensores da nave espacial, recebe e processa os comandos provenientes do controle da missão da Terra, para as operações do observatório, armazena e processa todos os dados recolhidos para que possam ser transmitidos à Terra.

Chandra tem duas antenas de baixo ganho e qualquer uma pode ser usada para estabelecer uma comunicação nos dois sentidos com o Centro de Controle de Operação do Chandra (Operations Control Center (OCC)). Todos os comandos da Terra e do Chandra, bem como os dados de telemetria, são enviados e recebidos pelas três estações terrestres da NASA, que constituem a Rede de Espaço Profundo - (Deep Space Network). Tipicamente essas comunicações ocorrem uma vez cada oito horas.

Os dados são transmitidos das estações da rede do espaço profundo ao Laboratório de Jato-propulsão da Califórnia - JPL e de lá para o Centro de Controle das Operações do Telescópio (Control Center at the Chandra X-ray Center (CXC)), na cidade de Cambridge, da área de Massachusetts. Os dados são processados e disponibilizados aos cientistas, e eventualmente alguns dados e estudos são publicados.


O telescópio Chandra


O sistema do telescópio de Chandra consiste em quatro pares dos espelhos e da sua estrutura da sustentação.

Um telescópio de raio-X é muito diferente do telescópio óptico comum, por causa da alta energia que os fótons de raio-X carregam. Estes fótons penetram no espelho, e por causa da inclinação do espelho em relação aos fótons, os fótons ricochetear quando impactarem contra o espelho. Os espelhos ficam bastante inclinados, e desta forma os raio-X ricocheteiam para fora dos espelhos.

Os espelhos apresentam uma disposição bastante estranha, pois permanecem quase que paralelos aos raios-X que chegam do espaço.

Olhando para esses espelhos, eles mais se parecem como um grupo de tambores de vidro, uns dentro de outros, do que a forma familiar de prato de um telescópio óptico comum.

Imagine se pudesse fazer com que a superfície da Terra fosse extremamente lisa a ponto de que a montanha mais elevada tivesse menos de dois metros de altura. Em uma escala muito menor, os cientistas e os engenheiros da Raytheon Optical Systems da cidade de Danbury, do estado de Connecticut, realizaram um feito semelhante quando lixaram e poliram os quatro pares de espelhos do telescópio Chandra, deixando o mesmo com uma rugosidade equivalente ao tamanho de alguns átomos.

E ainda, os cientistas e engenheiros da Optical Coating Laboratories, Inc, da cidade de Santa Rosa no estado da Califórnia, também superaram todas as expectativas. Depois que os espelhos foram transportados com todo o cuidado para Califórnia através de um caminhão especial com um sistema especial de suspensão a ar, os espelhos foram cuidadosamente limpos, serviço equivalente a deixar apenas um grão de poeira em uma área o tamanho de uma tela de computador. No final eles foram revestidos com um metal raro altamente reflexivo, o irídio.

O processo bem sucedido de lixar e polir estes espelhos constituiu-se em um fato histórico. São os espelhos mais lisos e mais limpos até hoje construídos.

Os espelhos foram movidos outra vez através dos Estados Unidos, com o mesmo caminhão, agora em direção a Eastman Kodak Company da cidade de Rochester estado de New York, onde foi montada a sua estrutura da sustentação, chamada de conjunto de alta resolução do espelho e tudo isso foi alinhado com uma estranha precisão. O alinhamento dos espelhos de uma extremidade do conjunto do espelho a outra, que media 2,7 metros, eram exatos 1,3 micrômetros ou o tamanho aproximadamente um qüinquagésimo da largura de um cabelo humano.

A conclusão dos serviços foi bem sucedida na montagem do conjunto de alta resolução do espelho na Eastman Kodak terminado em setembro de 1996. Esta foi uma das principais realizações na construção do telescópio Chandra.

Em novembro de 1996, o sistema do telescópio foi posto a bordo de um avião do transporte das forças armadas norte-americanas, uma aeronave C5, voado de Huntsville, no estado do Alabama e entregue ao Marshall Space Flight Center.

Lá o conjunto do telescópio e de seus os instrumentos científicos foram submetidos a milhares de testes individuais de raio-X, em uma edificação especialmente construída para a sua calibração, pela equipe do Marshall Space Flight Center.

Os testes, que foram terminados em maio de 1997, mostraram que Chandra poderia produzir imagens de raio-X 25 vezes mais acuradas que os telescópios anteriores de raio-X. A definição do telescópio é equivalente a poder ler um texto de um jornal situado à metade de uma milha de distância ou seja, a 805 metros de distância.

Depois que o telescópio foi calibrado, ele foi transportado para Redondo Beach, na Califórnia. Lá, os sistemas, os instrumentos e a nave espacial do telescópio foram unidos e testados para sua permanência em ambiente espacial. Finalmente, em 1999, todo o observatório foi levado via aérea à Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral e colocado no Ônibus Espacial, para a sua viagem final rumo ao espaço.





Um telescópio de raio-X é muito diferente do telescópio óptico comum, por causa da alta energia que os fótons de raio-X carregam.

Os espelhos ficam bastante inclinados, e desta forma os raio-X ricocheteiam para fora dos espelhos.

Os espelhos apresentam uma disposição bastante estranha, pois permanecem quase que paralelos aos raios-X que chegam do espaço.

Os 4 pares de espelhos do Chandra eram os mais lisos e limpos até então construídos.

Sua rugosidade é de apenas alguns átomos e se a Terra fosse tão lisa quanto os espelhos do Chandra, o monte Everest teria menos de 2 metros de altura.

O alinhamento dos espelhos de uma extremidade do conjunto do espelho a outra, que media 2,7 metros, é de exatos 1,3 micrômetros ou do tamanho aproximado de um qüinquagésimo da largura de um cabelo humano.



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Workers at Eastman Kodak in Rochester, N.Y., check the alignment of the Chandra observatory's High-Resolution Mirror Assembly.

Brainy, teve um post repetido aqui em cima, hein!

O primeiro pensamento que tive ao ver a complexidade da tarefa é pensar em como estes conhecimentos obtidos influiriam em meu dia-a-dia, mas eu sei que qualquer conhecimento vai melhorar de alguma forma a humanidade, então não acho que gastos com conhecimentos são inúteis.

Apesar de tantas idiotices, sempre penso com certo orgulho em nós, que de macaquinhos pelados que fugiam de qualquer bichinho passamos a donos da Terra e descubridores dos segredos do universo.

´E uma viagem enorme, se querem saber.

Fermi Gamma-ray Space Telescope



The Fermi Gamma-ray Space Telescope , formerly referred to as the Gamma-ray Large Area Space Telescope (GLAST), is a space observatory being used to perform gamma-ray astronomy observations from low Earth orbit. Its main instrument is the Large Area Telescope (LAT), with which astronomers mostly intend to perform an all-sky survey studying astrophysical and cosmological phenomena such as active galactic nuclei, pulsars, other high-energy sources and dark matter. Another instrument aboard Fermi, the Gamma-ray Burst Monitor (GBM; formerly GLAST Burst Monitor), is being used to study gamma-ray bursts.

Fermi was launched on 11 June 2008 at 16:05 GMT aboard a Delta II 7920-H rocket. The mission is a joint venture of NASA, the United States Department of Energy, and government agencies in France, Germany, Italy, Japan, and Sweden.


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