Cámara de campo amplio 3

La Cámara de Campo Amplio 3 ( WFC3 ) es el último y más avanzado instrumento del Telescopio Espacial Hubble para tomar imágenes en el espectro visible. Fue instalada como reemplazo de la Cámara Planetaria y de Campo Amplio 2 durante la primera caminata espacial de la misión STS-125 del Transbordador Espacial (Misión de Servicio 4 del Telescopio Espacial Hubble) el 14 de mayo de 2009. ^{[ 1 ]}

A partir de abril de 2023 , WFC3 seguía en funcionamiento.

El instrumento está diseñado para ser una cámara versátil capaz de capturar imágenes de objetos astronómicos en un rango de longitudes de onda muy amplio y con un gran campo de visión. Se trata de un instrumento de cuarta generación para el Hubble.

El instrumento cuenta con dos trayectorias de luz independientes: un canal ultravioleta y óptico que utiliza un par de dispositivos de carga acoplada (CCD) para registrar imágenes de 200 a 1000 nm ; y una matriz de detectores de infrarrojo cercano que cubre el rango de longitud de onda de 800 a 1700 nm.  

El canal UV/óptico tiene dos CCD, cada uno de 2048×4096 píxeles , mientras que el detector IR es de 1024×1024. ^{[ 2 ]} Los planos focales de ambos canales fueron diseñados específicamente para esta cámara. El canal óptico tiene un campo de visión de 164 por 164 segundos de arco (2,7 por 2,7 minutos de arco, aproximadamente el 8,5 % del diámetro de la luna llena vista desde la Tierra) con píxeles de 0,04 segundos de arco. Esta vista es comparable a la de la Wide Field and Planetary Camera 2 y es ligeramente más pequeña que la de la Advanced Camera for Surveys . El canal de infrarrojo cercano tiene un campo de visión de 135 por 127 segundos de arco (2,3 por 2,1 minutos de arco) con píxeles de 0,13 segundos de arco, y tiene un campo de visión mucho mayor que la Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer , a la que fue diseñado para reemplazar en gran medida. ^{[ 2 ]} El canal del infrarrojo cercano es un precursor del futuro telescopio espacial James Webb . ^{[ 3 ]}

Ambos canales cuentan con una variedad de filtros de banda ancha y estrecha, así como prismas y grismas , que permiten una espectroscopia de campo amplio y muy baja resolución, útil para estudios. ^{[ 2 ]} El canal óptico cubre el espectro visible (de 380  nm a 780  nm) con alta eficiencia y también puede observar en el ultravioleta cercano (hasta 200  nm). ^{[ 1 ]}

El canal IR está diseñado para carecer de sensibilidad más allá de 1700  nm (en comparación con el  límite de 2500 nm para NICMOS) para evitar ser saturado por el ruido térmico proveniente de la estructura relativamente caliente del HST. Esto permite que WFC3 se enfríe utilizando un enfriador termoeléctrico en lugar de transportar un criógeno consumible para enfriar el instrumento. ^{[ 3 ]}

La cámara utiliza hardware espacial recuperado, ya que su estructura está construida a partir de la cámara planetaria y de campo amplio original, así como del conjunto de filtros. ^{[ 2 ]} Estos componentes fueron reemplazados por la cámara planetaria y de campo amplio 2 durante la misión de mantenimiento STS-61 en diciembre de 1993. ^{[ 1 ] : 343}

El WFC3 se concibió originalmente como un canal exclusivamente óptico; el canal de infrarrojo cercano se añadió posteriormente. El objetivo del WFC3 es garantizar que el Hubble conserve una potente capacidad de imagen hasta el final de su vida útil.

El WFC3 se había estado planificando desde la primavera de 1998. Fue construido por un equipo de ingenieros y científicos del Hubble con amplia experiencia, provenientes de diversas organizaciones, con el liderazgo del Centro de Vuelos Espaciales Goddard en Maryland . El WFC3 se construyó principalmente en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard y en Ball Aerospace en Colorado. ^{[ 3 ]} Varias partes fueron construidas por contratistas en Estados Unidos y el Reino Unido. ^{[ 4 ]}

La NASA programó el lanzamiento del instrumento con la misión STS-125 el 14 de octubre de 2008, pero la misión se pospuso debido a reparaciones adicionales necesarias. La misión se lanzó el 11 de mayo de 2009 y el WFC3 se instaló el 14 de mayo. ^{[ 5 ]} por los astronautas John M. Grunsfeld y Andrew J. Feustel .

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  Vista de WFC3 de Mystic Mountain en la Nebulosa Carina.
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  Una imagen de mayor resolución del HST de los Pilares de la Creación en la Nebulosa del Águila , tomada en 2014 como homenaje a la fotografía original.
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  Júpiter en 2010, por WFC3

Instrumentos del HST  :

• Cámara de campo amplio y planetaria
• Cámara planetaria y de campo amplio 2
• Cámara avanzada para estudios topográficos
• 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

Otros telescopios espaciales y sus instrumentos  :

• Telescopio espacial Spitzer (Gran observatorio para infrarrojos, lanzado en 2003)
  • Cámara de infrarrojos (cámara Spitzer de infrarrojo cercano a medio)
• NIRCam (cámara de infrarrojo cercano bajo luz de 5 micras para JWST)

• El sitio web WFC3 del Space Telescope Science Institute incluye una descripción del instrumento y un enlace que compara las capacidades de varios instrumentos del Hubble.
• Equipo del Telescopio Espacial Hubble
• Comparaciones de instrumentos del Hubble
• NASA.gov WF3