Cámara avanzada para estudios topográficos

La Cámara Avanzada para Sondeos (ACS) es un instrumento axial de tercera generación a bordo del Telescopio Espacial Hubble (HST). El diseño inicial y las capacidades científicas de la ACS fueron definidos por un equipo de la Universidad Johns Hopkins . La ACS fue ensamblada y probada exhaustivamente en Ball Aerospace & Technologies Corp. y el Centro de Vuelo Espacial Goddard , y se sometió a una verificación final de preparación para el vuelo en el Centro Espacial Kennedy antes de su integración en la bodega de carga del orbitador Columbia. Fue lanzada el 1 de marzo de 2002, como parte de la Misión de Servicio 3B ( STS-109 ), e instalada en el HST el 7 de marzo, reemplazando a la Cámara de Objetos Débiles (FOC), el último instrumento original. La ACS costó 86 millones de dólares en ese momento. ^{[ 1 ]}

ACS es un instrumento sumamente versátil que se convirtió en el principal instrumento de imagen a bordo del HST. Ofrecía varias ventajas importantes sobre otros instrumentos del HST: tres canales independientes de alta resolución que cubren las regiones ultravioleta e infrarroja cercana del espectro , una gran área de detección y eficiencia cuántica , lo que resultó en un aumento de la eficiencia de descubrimiento del HST en un factor de diez, un amplio conjunto de filtros y capacidades coronográficas , polarimétricas y de grisma . Las observaciones realizadas con ACS proporcionaron a los astrónomos una visión del Universo con una sensibilidad excepcionalmente alta, como lo demuestra el Campo Ultraprofundo del Hubble , y abarcan una amplia gama de fenómenos astronómicos, desde cometas y planetas en el Sistema Solar hasta los cuásares más distantes conocidos.

ACS incluye tres canales independientes (uno de ellos actualmente desactivado), cada uno optimizado para tareas científicas específicas:

Canal de alta resolución (HRC)

El HRC, que se encuentra permanentemente fuera de servicio desde 2007 debido a una falla eléctrica, proporcionaba imágenes ultra nítidas en un campo de visión más reducido.

El detector HRC era un CCD SITe de 1024×1024 píxeles, con un campo de visión menor (26"×29") que el WFC, pero con el doble de muestreo espacial (0,025" por píxel). Este detector también era significativamente más sensible que el WFC en longitudes de onda cercanas al ultravioleta (<350  nm).

El canal utilizó dos opciones de supresión de luz para fotografiar objetos débiles alrededor de estrellas brillantes, mejorando el contraste de los objetivos cercanos a fuentes brillantes hasta diez veces. La primera era una máscara coronográfica controlable que incluía dos puntos de ocultación, uno de 1,8" de diámetro en el centro del campo y otro de 3,0" de diámetro más cerca de una esquina. El primer punto era el más popular de los dos, por ejemplo, para fotografiar discos circunestelares alrededor de estrellas brillantes cercanas o las galaxias anfitrionas de cuásares luminosos. El segundo era el llamado Dedo Rápido , de 0,8" de ancho y 5" de largo, ubicado en la entrada de la ventana del criostato HRC.

El 25 de junio de 2006, el ACS sufrió una falla electrónica. Se encendió correctamente con su sistema electrónico redundante (lado 2). Los subsistemas del instrumento, incluidos los detectores CCD, demostraron funcionar después de las pruebas de ingeniería, y el ACS reanudó las operaciones científicas el 4 de julio de 2006. ^{[ 5 ] [ 6 ]} El 23 de septiembre de 2006, el ACS volvió a fallar, aunque para el 9 de octubre el problema ya había sido diagnosticado y resuelto. ^{[ 7 ]}

El 27 de enero de 2007, el ACS falló debido a un cortocircuito en su fuente de alimentación de respaldo. ^{[ 8 ]} El canal de detección solar (SBC) del instrumento volvió a funcionar el 19 de febrero de 2007 utilizando la electrónica del lado 1.

El canal de campo amplio (WFC) fue puesto nuevamente en servicio por la misión STS-125 en mayo de 2009. Sin embargo, el canal de alta resolución (HRC) permanece fuera de servicio. ^{[ 9 ]}

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  El ACS durante el montaje.
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  Imagen de NGC 3370 tomada en 2002 con el canal de campo amplio de la ACS (ACS/WFC).
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  Imagen de Ceres tomada en 2005 por el canal de alta resolución de la ACS (ACS/HRC) .

ACS posee un conjunto de 38 filtros y dispersores distribuidos en tres ruedas. Dos de estas ruedas son compartidas por las trayectorias de luz de HRC y WFC, mientras que la tercera está dedicada al SBC. Los elementos de HRC y WFC constan de once filtros de banda ancha, un filtro de banda media, cinco filtros de banda estrecha, tres polarizadores visibles y tres ultravioleta, un prisma para HRC y un grisma (580–1100  nm). Cuatro de los filtros tienen bandas de paso en el ultravioleta cercano y, por lo tanto, pueden usarse solo con HRC. Los filtros primarios de banda ancha son equivalentes a los filtros u , g , r , i y z del Sloan Digital Sky Survey (SDSS) terrestre . Cinco filtros de rampa lineal divididos en tres segmentos individuales cada uno proporcionan capacidad de imagen continua de 380  nm a 1070  nm y, por lo tanto, aseguran un muestreo adecuado de las líneas de emisión en un amplio rango de corrimiento al rojo. Solo el segmento central es accesible para HRC. La rueda SBC está equipada con un filtro de banda media (Lyα), cinco filtros de paso largo y dos prismas objetivos.

• 7 de marzo de 2002, ACS instalado en el Telescopio Espacial Hubble ^{[ 10 ]} ( STS-109 )
• 19 de junio de 2006; ACS/WFC y HRC se desconectan debido a un problema con la fuente de alimentación de bajo voltaje ^{[ 11 ] [ 1 ]}
• El 4 de julio de 2006, ACS reanudó las operaciones científicas cambiando a la electrónica de respaldo ^{[ 6 ].}
• 23 de septiembre de 2006, el ACS vuelve a estar fuera de línea ^{[ 7 ]}
• 9 de octubre de 2006. Problema de SCA diagnosticado y resuelto. ^{[ 7 ]}
• El 27 de enero de 2007, el ACS falló debido a un cortocircuito en su fuente de alimentación de respaldo. ^{[ 8 ]}
• 2009, ACS/WFC reparado ^{[ 11 ]} ( STS-125 )

• Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos
• Cámara de objetos débiles
• Espectrógrafo de objetos débiles
• Espectrógrafo de alta resolución Goddard
• Cámara de infrarrojo cercano y espectrómetro multiobjeto
• Espectrógrafo de imágenes del telescopio espacial
• Cámara de campo amplio y planetaria
• Cámara planetaria y de campo amplio 2
• Cámara de campo amplio 3

• Contenido multimedia relacionado con la cámara avanzada para encuestas en Wikimedia Commons.
• El sitio web de la ACS en la Universidad Johns Hopkins incluye una descripción completa del instrumento, las campañas de calibración en tierra, los detectores y los filtros.
• El sitio web de la ACS en el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI)
• Todas las imágenes de ACS publicadas públicamente
• Una colección de imágenes del HST, incluyendo imágenes de ACS, en la Galería del Sitio del Hubble.
• ACS en ESA/Hubble