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Satellite pour calibration optique

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https://www.orcasat.ca/mission

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DÉMONSTRATION DE NOUVELLES TECHNOLOGIES POUR ÉTALONNER LES TÉLESCOPES TERRESTRES EN FOURNISSANT UNE SOURCE LUMINEUSE DE RÉFÉRENCE EN ORBITE

 

Les télescopes au sol mesurent la luminosité des objets astronomiques, et non leur luminosité réelle. Lors de l’observation d’objets astronomiques, la lumière mesurée traverse l’atmosphère et l’optique du télescope. Ces milieux atténuent la lumière et la quantité exacte est difficile à déterminer. Au moment où la lumière atteint le capteur du télescope, il y a une incertitude sur la mesure en raison de l’atténuation de la lumière de l’atmosphère et de l’optique. Il existe de bons modèles atmosphériques qui peuvent prédire la quantité de lumière perdue, mais il existe encore une composante importante de l’atmosphère qui change rapidement (aérosols) et sa contribution à l’atténuation de la lumière qui la traverse est difficile à prévoir à l’aide des modèles existants.


ORCASat démontrera que les télescopes au sol peuvent être étalonnés pour cette atténuation indésirable en fournissant une source lumineuse de référence en orbite qui peut être vue par un télescope sur Terre. ORCASat transporte deux sources de lumière laser et il est capable de mesurer la quantité de lumière (le flux rayonnant) que ces sources lumineuses émettent. Les astronomes peuvent mesurer la luminosité d’ORCASat, comme ils le feraient pour un objet astronomique. En même temps qu’un télescope mesure la lumière d’ORCASat, le satellite mesurera sa luminosité réelle. ORCASat mesure également son altitude (à quelle hauteur il est au-dessus du niveau de la mer), son attitude (où il pointe dans l’espace), sa position (où au-dessus de la Terre), la santé du vaisseau spatial et la santé de la source lumineuse. ORCASat transporte également un récepteur GNSS qui lui permet de synchroniser l’horloge de l’engin spatial avec UTC pour s’assurer que les mesures d’ORCASat ont des horodatages précis. À partir de ces données, les astronomes peuvent utiliser des modèles pour déterminer à quel point ORCASat aurait dû apparaître brillant au télescope sur Terre. La différence entre la luminosité d’ORCASat pour le télescope et la luminosité qu’il aurait dû apparaître est la quantité de lumière atténuée par l’atmosphère et / ou l’optique du télescope. Une fois que cela est caractérisé, le télescope peut alors prendre des mesures plus précises de la luminosité absolue des objets astronomiques. La source lumineuse ORCASat est traçable SI, ce qui signifie que la luminosité absolue et le spectre d’ORCASat sont bien compris et caractérisés. C’est le premier satellite à transporter une source lumineuse capable d’effectuer cette expérience à ce niveau de précision absolue.

(...)

La luminosité absolue des objets astronomiques est importante pour de nombreux domaines de recherche, mais une application particulièrement intéressante pour la mission ORCASat est de réduire l’incertitude de la mesure du taux d’expansion accélérée de l’Univers. Ces mesures peuvent être effectuées en surveillant la luminosité absolue de la supernova de type 1a (SN1a). La luminosité de ces supernovae nous indique à quelle distance elles se trouvent et à partir de là, nous pouvons déterminer à quelle vitesse elles s’éloignent de nous. Si nous savons à quelle vitesse les objets astronomiques s’éloignent de nous, alors nous pouvons mesurer la vitesse à laquelle l’univers est en expansion. ORCASat sera en mesure de réduire davantage les incertitudes sur la luminosité de ces supernovae et de démontrer que cette méthode augmentera la précision des taux d’expansion universels.

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