Globos estratosféricos

Misión PILOT cierra campaña del CNES en Australia

Alice Springs, Australia.- La tercera y última misión de la campaña Austral 2017 se realizó con exito el pasado 16 de Abril desde las instalaciones de la Australian Balloon Launch Station, en Alice Springs, en el centro de Australia.

El balón transporataba a bordo un experimento denominado PILOT (Polarized Instrument for Long wavelength Observation of the Tenuous interstellar medium). El instrumento es parte de una colaboración entre el Centre National d’Etudes Spatiales (CNES) -a cargo también del lanzamiento del conjunto- el Institut de Recherche en Astrophysique et Planetology (IRAP-CNRS) y otras instituciones tando de Francia como de otros paises.

El globo fue lanzado a las 6:20 hora local. A la derecha podes ver una imagen del momento de su liberación facilitada amablemente por Nicolas Touzet del CNES.

Después de una subida nominal, el globo alcanzó una altitud de 39.5 kms que mantuvo durante la fase diurna del vuelo, desplazándose hacia el oeste . Por la noche, esa altitud fue un poco más baja (unos 32 km) debido al enfriamiento del helio y la consiguiente pérdida de flotación.

La misión finalizó alrededor de las 15:20 hora local del 17 de abril, totalizando 33 horas y 40 minutos de vuelo, lo que establece un nuevo récord de duración desde la introducción de los nuevos sistemas de control de globos del CNES en 2013 . El récord absoluto para la agencia sigue perteneciendo a una misión de la campaña INTERBOA que registró 45 horas de vuelo sobre Kiruna, Suecia, en 1998.

La zona de aterrizaje del telescopio se encuentra a 250 km al oeste de Longreach, Queensland, dentro del Parque Nacional Lago Diamantina. Afortunadamente, el lugar preciso en que PILOT tocó tierra se encontraba muy cerca de una carretera.

Bajo estas líneas podemos ver un panorama del telescopio PILOT ya en tierra, inclinado sobre uno de sus lados. La imagen fue proporcionada a StratoCat por Stephane Louvel del CNES.

PILOT fue elevado utilizando un balón modelo 803Z con un volumen de 800.000 m3, el más grande del catálogo de Zodiac la empresa francesa que es el principal proveedor del programa de globos del CNES. La longitud de la cadena de vuelo -la larga estructura que conecta el globo y el telescopio- era de unos 300 metros de largo.

El núcleo del instrumento PILOT está compuesto por un telescopio gregoriano desarrollado por IRAP, un fotómetro proporcionado por el Institut d'Astrophysique Spatial d'Orsay (IAS) las ópticas refrigeradas , desarrolladas en la Universidad de Cardiff (Reino Unido), la placa Half-Wave desarrollada por la Universidad de Roma, Italia, y el plano focal desarrollado por el Comisariado de Energía Atómica (CEA). Los planos focales, cada uno de los cuales consta de 2048 bolómetros enfriados a 300 mK, fueron desarrollados originalmente para el instrumento PACS (Fotoconductor Array Camera y Spectrometer) a bordo del satélite Herschel.

PILOT está montado sobre una góndola estabilizada genérica del CNES -un modelo CARMEN modificado- con un control de alta aproximación altazimutal. Puede girar alrededor de ejes horizontales insertados dentro de las paredes de la góndola para cambiar la elevación de su eje óptico submilimétrico. La rotación horizontal alrededor del eje del tren de vuelo es posible gracias a un giro de azimut ubicado en la parte superior de la góndola. El mapeo estelar se logra girando la góndola sobre un amplio rango de azimut a elevación constante, con el fin de reducir la contribución residual atmosférica a la señal medida.

Debido a la naturaleza extremadamente sensible de las observaciones realizadas por PILOT es imperativo conocer la actitud del instrumento con una precisión superior a unos pocos segundos de arco durante varios minutos. Asimismo es un requisito indispensable para poder operar tanto de noche como de día. Dicha tarea descansa en ESTADIUS un sistema de estimación de actitud, diurno diseñado para aplicaciones estratosféricas, y desarrollado por primera vez por el CNES para el experimento PILOT. Está montado en la parte superior del instrumento co-alineandose y girando simultáneamente con él mientras éste observa y mapea el cielo.

El primer vuelo del instrumento PILOT se llevó a cabo en septiembre de 2015, desde la Base de Globos Stratosféricos de Timmins en Canadá. Tuvo una duración de 24 horas, permitiendo una caracterización de todo el cielo apreciable desde el hemisferio norte tnto dentro como fuera del plano galáctico. El objetivo del segundo vuelo que acaba de finalizar en Australia fue obtener datos similares, pero esta vez desde el hemisferio sur .

El objetivo del programa PILOT es medir con precisión la polarización y caracterizar las propiedades magnéticas del polvo interestelar sobre una combinación de escalas espaciales y frecuencias ópticas nunca antes utilizado. Las mediciones obtenidas por PILOT durante todo el programa (que contempla un tercer vuelo, que se llevará a cabo en un futuro próximo desde el ártico) complementarán el conjunto de observaciones obtenidas en décadas pasadas por otras cargas útiles en globo como Pronaos o Archeops.

La campaña AUSTRAL 2017 -la primera realizada por el CNES en Australia en los últimos 20 años- ha finalizado, por lo que una gran parte de los equipos científicos abandonará la base australiana el viernes 21 de abril, seguido por el resto al principio de la siguiente.

Fue una campaña muy exitosa pero también muy dura. Al respecto, en un futuro próximo, estoy planeando volver al tema más en profundidad a través de una entrevista con el jefe operativo del CNES para la campaña en el campo, el Sr. Stephane Louvel, a quien estoy muy agradecido por la información precisa, rápida y completa que me brindó a lo largo de Austral 2017.

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