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Compton

El Observatorio de Rayos Gamma Compton (en inglés: Compton Gamma Ray Observatory, CGRO) fue el segundo de los Grandes Observatorios de la NASA, después del Telescopio Espacial Hubble, siendo lanzado el 5 de abril de 1991 a bordo de la lanzadera espacial Atlantis misión STS-37. El nombre de este observatorio es un homenaje al físico estadounidense Arthur Holly Compton, ganador del premio Nobel por su trabajo en el campo de la física de los rayos gamma.comton1

Fue la mayor carga destinada a la astrofísica que había volado en ese tiempo. Tras superar con creces el tiempo de vida que se le suponía (cuatro años) falló uno de sus giroscopios, por lo que la NASA se vio obligada a estrellarlo controladamente sobre el Océano Pacífico. El CGRO ardió en la atmósfera el 4 de junio de 2000.

El Observatorio estaba al cargo del Laboratorio de Jato-propulsión (JPL) de la NASA, situado en el estado de California, bautizado inicialmente como Gamma Ray Observatory (GRO). Compton medía 9,1 metros por 4,6 metros, pesaba cerca de 17 toneladas y fue la carga más pesada lanzada al espacio por la NASA.

 Concepción artística de Comptom en funcionamiento.

La misión del CGRO era la de estudiar las radiaciones más energéticas del espectro electromagnético entre 20 keV y 30 GeV, para lo cual disponía de los siguientes instrumentos, ordenados de menor a mayor energía cubierta en el espectro:

  • Burst And Transient Source Experiment (BATSE)
  • Oriented Scintillation Spectrometer Experiment (OSSE)
  • Imaging Compton Telescope (COMPTEL)
  • Energetic Gamma Ray Experiment Telescope (EGRET)

De todos estos cuatro instrumentos, el mayor y el más sensible de todos era el telescopio de rayos gamma EGRET. Su gran tamaño era debido a necesidad de captar un correcto número de partículas de rayos gamma, que inciden sobre el detector. Como el número de fótons de rayos gamma es muy más pequeña que el número de fótons óptico, de ahí la necesidad que el detector fuera grande para registrar un número razonable de rayos gamma, en un determinado periodo de tiempo.

Compton detectó más de 2.600 explosiones de rayos gamma, indicando que este es un fenómeno que ocurre por todo el Universo. Compton descubrió centenares de fuentes desconocidas de rayos gamma, incluyendo 30 objetos celestes exóticos. Detectó emanaciones de rayos gamma de agujeros negros, de estrellas que explotan y de nuestro propio Sol.

Uno de los grandes éxitos del CGRO fue el descubrimiento de fuentes de rayos gamma en la tierra, relacionadas con nubes de tormenta.

Organización          NASA

Estado                     Retirado

Fecha de lanzamiento          5 de abril de 1991

Reingreso                4 de junio de 2000

Vida útil                  9 años

Aplicación               Observatorio espacial

Masa                        17.000 Kg

Elementos orbitales

Tipo de órbita         Circular

Periastro                 450 km

El viernes 24 de marzo oficiales de la NASA anunciaron la decisión de dar por terminada la misión del Observatorio Espacial Compton de rayos gamma (o CGRO por Compton Gamma-ray Observatory) y empezar preparativos para destruir la nave en una entrada controlada en la atmósfera terrestre. Esto ocurrirá no antes del primero de junio del presente, poco mas de nueve años después del lanzamiento del CGRO realizado en abril de 1991. El CGRO es, junto con el telescopio espacial Hubble y el observatorio de rayos X Chandra (originalmente llamado AXAF), uno de los grandes observatorios espaciales que la NASA planeó durante los años setentas y ochentas. El cuarto -y último- de estos observatorios es el satélite infrarrojo STIRF (Space Telescope InfraRed Facility), aún en construcción.

El observatorio espacial CGRO lleva a bordo cuatro telescopios de rayos gamma diseñados con propósitos específicos. El telescopio BATSE, diseñado para monitorear todo el cielo en forma continua, detectó más de 2500 estallidos de rayos gamma («gamma-ray bursts»), de los cuales se habían detectado 300 anteriormente. Los datos de BATSE mocomton2straron que estos estallidos no se dan en nuestra galaxia -como se creía anteriormente- sino que se trata de objetos situados a enormes distancias, siendo los eventos mas violentos del Universo, explosiones que en un segundo liberan tanta energía como la que emite una estrella como el Sol a lo largo de miles de millones de años. El segundo de los instrumentos a bordo del CGRO, OSSE mostró que en el centro de nuestra galaxia se crea continuamente antimateria. Los datos del telescopio COMPTEL dieron lugar a mapas que muestran donde se producen en nuestra galaxia isótopos radioactivos de elementos como el aluminio o titanio. Por su carácter radioactivo, estas especies desaparecen en tiempos relativamente cortos, por lo que los mapas de COMPTEL nos dicen donde se han creado nuevos elementos en nuestra galaxia, ya sea en explosiones de supernova o en estrellas de alta masa. Finalmente, el telescopio EGRET observó todo el cielo en busca de fuentes de rayos gamma de alta energía, dejando como legado un catálogo con mas de doscienta setenta fuentes. EGRET descubrió que las galaxias activas son fuentes celestes de rayos, mostrando frecuentemente violentas ráfagas de emisión. Además confirmó que los pulsares, pequeñas estrellas en rápida rotación y con poderosos campos magnéticos, son fuentes de rayos gamma, mostrando que en algunas ocasiones esta se da sin emisión en radio (como en el caso del alguna vez enigmático objeto «Geminga»). Pero la mayor parte de las fuentes descubiertas por EGRET no han podido ser identificas, siendo su naturaleza un misterio que algunos astrónomos intentan descifrar en la actualidad.

comton3Imagen obtenida por el instrumento EGRET

La decisión de dar por terminada la misión de CGRO se debió en buena medida a la falla de uno de sus tres giróscopos. Cuando fue puesto en órbita por el transbordador espacial, con sus 17 toneladas, el CGRO era el satélite astrofísico mas pesado. Este es uno de los factores que decidieron la suerte del CGRO. A pesar de que tres de los cuatro telescopios funcionan adecuadamente, los sistemas de propulsión del observatorio Compton no tienen suficiente combustible como para colocarlo en un órbita mas alta que la actual, a 500 kilómetros de altura. En esta órbita la débil, pero persistente, fricción que ejerce la atmósfera terminará por hacerlo entrar a la atmósfera. A diferencia de la mayor parte de los satélites, el Compton es demasiado pesado para quemarse por completo en la atmósfera y fragmentos del satélite alcanzaran el suelo. Los responsables de la NASA decidieron hacer que la entrada a la atmósfera se hiciera en forma controlada. Se dirigirá la nave hacia el pacífico Sur a unos cuatro mil kilómetros al Sureste de Hawaii. Mientras que la mayor parte del satélite se quemará, la mayor parte de los pedazos que lleguen al mar, cayendo dispersados en una zona de área un poco mayor a la del estado de Puebla, serán mas pequeños que un chicharo, excepto los de metales resistentes al calor -como el titanio- que podrían tener tamaños peligrosamente grandes. Por este motivo se decidió efectuar la maniobra de manera controlada y dirigida a una zona despoblada del Oceano Pacífico.

Así, en unos cuantos segundos las 17 toneladas del observatorio Compton se consumiran casi por completo, dando por terminada la década en que se abrió una de las últimas ventanas al Universo. No será antes del año 2005 cuando sea puesto en órbita GLAST, el próximo observatorio de rayos gamma.

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