La missione spaziale Landolt della NASA, ospitata dall’Università George Mason, ha l’obiettivo di perfezionare le calibrazioni dei telescopi e le misurazioni astrofisiche orbitando attorno a una stella artificiale. Questo progetto mira a migliorare l’accuratezza dei dati scientifici riguardanti l’espansione dell’universo e le proprietà celesti.
L’Università George Mason guiderà la missione spaziale Landolt della NASA del valore di 19,5 milioni di dollari, un progetto innovativo che lancerà una stella artificiale in orbita intorno alla Terra. Questa stella artificiale consentirà agli scienziati di calibrare i telescopi e migliorare le misurazioni della luminosità stellare, dalle stelle vicine alle esplosioni di supernove distanti nelle galassie remote.
Ottenendo una calibrazione precisa del flusso assoluto, la missione affronterà importanti sfide astrofisiche, compresa la comprensione della velocità e dell’accelerazione dell’espansione dell’universo. Questa missione segna un’altra prima volta per l’Università George Mason, un traguardo che dimostra il nostro impatto come importante università di ricerca pubblica che veramente non conosce limiti, ha dichiarato il Presidente dell’Università George Mason, Gregory Washington.
È un onore per George Mason guidare questo team unico che cerca di ampliare i confini della conoscenza attraverso la collaborazione del professore associato del College of Science Peter Plavchan con la NASA, uno dei partner di ricerca più prestigiosi dell’Università George Mason.
Espansione della Comprensione Astrofisica Attraverso la Precisione
Gli scienziati sanno già che l’universo si sta espandendo e misurano questa espansione analizzando la luminosità delle stelle e i fotoni che emettono al secondo. Tuttavia, secondo Peter Plavchan, professore associato di fisica e astronomia e investigatore principale della missione Landolt, misurazioni più precise sono cruciali per sbloccare le prossime scoperte in astrofisica.
Intitolata al defunto astronomo Arlo Landolt, che ha compilato cataloghi ampiamente utilizzati sulla luminosità stellare dagli anni ’70 agli anni ’90, questa missione lancerà una luce nel cielo nel 2029 con un tasso di emissione di fotoni noto, e il team la osserverà accanto a stelle reali per creare nuovi cataloghi di luminosità stellare.
Il satellite (stella artificiale) avrà otto laser che illumineranno i telescopi ottici a terra per calibrarli per le osservazioni. Lo sforzo non renderà le stelle artificiali così luminose da poterle vedere a occhio nudo, ma sarà possibile vederle con un telescopio personale a casa.
Dettagli della Missione e Impatto sulle Misure Astronomiche
Questa missione è focalizzata sulla misurazione delle proprietà fondamentali che vengono utilizzate quotidianamente nelle osservazioni astronomiche, ha dichiarato Eliad Peretz, scienziato di missione e strumento della NASA Goddard e investigatore principale aggiunto di Landolt.
Potrebbe influenzare e cambiare il modo in cui misuriamo o comprendiamo le proprietà delle stelle, le temperature superficiali e l’abitabilità degli esopianeti. La stella artificiale orbita intorno alla Terra a 22.236 miglia di altezza, abbastanza lontana da sembrare una stella ai telescopi sulla Terra.
Questa orbita le permette anche di muoversi alla stessa velocità di rotazione della Terra, mantenendola ferma sopra gli Stati Uniti durante il suo primo anno nello spazio. Questo è ciò che viene considerata una missione infrastrutturale per la NASA, che supporta la scienza in un modo che sapevamo di dover fare, ma con un cambiamento trasformativo nel modo in cui lo facciamo, ha spiegato Plavchan.
Collaborazione e Infrastruttura della Missione
Il carico utile, delle dimensioni di un proverbiale scatolone del pane, sarà costruito in collaborazione con l’Istituto Nazionale di Standard e Tecnologia (NIST), un leader mondiale nella misurazione delle emissioni di fotoni. Questa calibrazione sotto nota lunghezza d’onda e potenza del laser rimuoverà gli effetti della filtrazione dell’atmosfera della luce e consentirà agli scienziati di migliorare significativamente le misurazioni, ha spiegato Peter Pachowicz, professore associato nel Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica di Mason, che guida questa componente della missione.
Il corpo docente e gli studenti di Mason del College of Science e del College of Engineering and Computing lavoreranno insieme alla NASA e al NIST e altre nove organizzazioni per un progetto unico nel suo genere per un’università nell’area di Washington, D.C.
Pachowicz ha aggiunto, Questa è un’opportunità incredibilmente emozionante per George Mason e i nostri studenti. Il nostro team progetterà, costruirà e integrerà il carico utile, che, poiché salirà molto in alto in orbita geostazionaria, dovrà affrontare incredibili sfide.
Con il controllo missione basato presso George Mason sul suo campus di Fairfax, il team include anche Blue Canyon Technologies; California Institute of Technology; Lawrence Berkeley National Laboratory; Mississippi State University; Montreal Planetarium e iREx/Università di Montreal; l’Università della Florida; l’Università delle Hawaii; l’Università del Minnesota, Duluth; e l’Università di Victoria.
Con misurazioni più accurate, gli esperti utilizzeranno i dati migliorati del progetto per migliorare la comprensione dell’evoluzione stellare, delle zone abitabili o degli esopianeti in prossimità della Terra e per raffinare i parametri dell’energia oscura, ponendo le basi per i prossimi grandi balzi nella scoperta scientifica.
Quando guardiamo una stella con un telescopio, oggi nessuno può dirti con il livello di accuratezza desiderato il tasso di fotoni o la luminosità che provengono da essa, ha detto Plavchan, che è anche il direttore degli Osservatori di Mason a Fairfax.
Ora sapremo esattamente quanti fotoni al secondo escono da questa sorgente con un’accuratezza dello 0,25 percento. La calibrazione del flusso è essenziale per la ricerca astronomica, ha spiegato Susana Deustua del NIST, fisica nell’NIST Remote Sensing Group.
Ci chiediamo costantemente: Quanto grande? Quanto luminoso? Quanto lontano? e poi ci chiediamo: Di cosa è fatto l’universo? Siamo soli? Risposte accurate richiedono misurazioni precise e un’eccellente caratterizzazione degli strumenti, ha detto Deustua.
