El Seguidor de Estrellas y el GPS


AMS también es capaz de medir los rayos γ y contribuir al estudio de la astronomía de rayos γ de alta energía. AMS puede determinar “la energía” de los rayos γ utilizando el ECAL o el ST, su dirección mediante el Seguidor Estrellas y el “tiempo de llegada” con el GPS.

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En el cielo de los Rayos Cósmicos no hay estrellas!

¿Qué es la Astronomía de Rayos γ?

La mayoría de los Rayos Cósmicos nos llegan de todas las direcciones pero no es posible realizar astronomía porque el campo magnético de la galaxia cambia sus direcciones durante su vida media. En el cielo de los rayos cósmicos no hay estrellas!

La Astronomía es posible sólo con partículas neutras, como el fotón y los neutrinos, que no se ven afectadas por los campos magnéticos y la Astronomía con neutrinos está en sus comienzos (de momento sólo es posible estudiar una estrella: el Sol!).

Los Rayos γ son fotones muy energéticos y su estudio es actualmente un campo de gran actividad e interés ya que conlleva el estudio de los fenómenos astrofísicos de mayor energía. Uno de los principales temas de investigación es establecer la conexión entre los centros de producción de los rayos γ fenómenos astrofísicos como Pulsares, AGN, Explosiones de Rayos Gamma,…

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Star Tracker

El Seguidor de Estrellas integrado en la parte superior de AMS.

¿Para qué necesitamos un Seguidor de Estrellas?

AMS puede detector fotones de dos maneras: directamente con el ECAL o mediante el STD a partir de su conversión en pares electrón-positrón. Estas medidas proporcionan la energía de los rayos γ y su dirección de incidencia referida al sistema de coordenadas de AMS. El Seguidor de Estrellas es necesario para posicionar AMS en el espacio con mayor precisión que la proporcionada por la ISS dado que su eje principal tiene pequeñas oscilaciones.

El Seguidor de Estrellas consiste en dos cámaras de CCD situadas en la parte superior de AMS. Son dos porque el Sol puede cegar de vez en cuando una de ellas.

El Seguidor de Estrellas es, esencialmente, una cámara fotográfica digital. Toma una foto del cielo con un campo de visión de 6 grados y comparando la imagen con mapas estelares sabemos la posición de AMS respecto a un sistema de referencia sideral; esto es, con respecto a las estrellas fijas. Para tener una descripción precisa de la posición de AMS durante cada órbita se toma una foto cada segundo.

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El receptor GPS integrado en la parte superior de AMS.

¿Para qué necesitamos un GPS?

Una característica de la astronomía de rayos gama son los continuos cambios en el tiempo. La emisión de rayos γ de muchos objetos como Plusares, Blazars o Explosiones de Rayos Gamma evoluciona muy rápidamente en el tiempo. Es importante saber también cuando han llegado los rayos γ con una precisión de pocos µsec para conocer la variabilidad de las fuentes.

Esto es posible si cada señal en el detector AMS producida por una partícula cósmica lleva asociada un tiempo recibido por un GPS que también se utiliza para sincronizar los relojes internos del sistema de adquisición de datos de AMS-02.

Cada segundo se envía un pulso (PPS: Pulso Por Segundo) al DAQ de AMS sincronizado con 1 segundo del GPS reanudando el reloj interno del sistema de disparo. Después de las operaciones realizadas por el ordenador principal, disponemos en un buffer del tiempo UTC correspondiente al último PPS y lo podemos relacionar con el reloj interno para asociar un tiempo a cada suceso. El control de la precisión en la determinación del tiempo se basa en datos de telemetría que proporcionan información sobre la posición, la velocidad, el tiempo, el estado del satélite de seguimiento y la deriva de los relojes del GPS.

El receptor GPS está situado en la parte superior del radiador y su antena encima del Detector de Radiación de Transición para optimizar el funcionamiento del GPS.

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Para saber más:

» La página de ECAL

» La página del Tracker

» La astronomía (Wikipedia)

» La astronomía de los rayos γ (Wikipedia)

» La astronomía de los neutrinos (Wikipedia)

» GPS (Wikipedia)