¿Cómo se compara el telescopio estratosférico ASTHROS de la NASA con su telescopio espacial James Webb?

En Space SE he preguntado ¿Habría sido más barato y más rápido poner un telescopio espacial similar a James Webb en un globo en lugar de un cohete?

Enlacé allí a algunas noticias:

Pregunta: Pero aquí me gustaría preguntar sobre el instrumento ASTHROS y cómo se compara en capacidad y rango de instrumentación en comparación con el JWST. Sé que ambos tienen capacidades infrarrojas e instrumentación enfriada criogénicamente, pero no sé cómo se comparan su instrumentación o rangos espectrales. Estoy bastante seguro de que ASTHROS no tendrá la misma apertura que JWST, pero no sé cuánto más pequeño será

actualización: El artículo de noticias de JPL/NASA anterior curiosamente dice:

Una góndola debajo del globo transportará el instrumento y el telescopio liviano, que consiste en una antena parabólica de 8,4 pies (2,5 metros), así como una serie de espejos, lentes y detectores diseñados y optimizados para capturar la luz infrarroja lejana. Gracias al plato, ASTHROS empató en el telescopio más grande que jamás haya volado en un globo a gran altura. Durante el vuelo, los científicos podrán controlar con precisión la dirección a la que apunta el telescopio y descargar los datos en tiempo real mediante enlaces satelitales.

Respuestas (1)

Encontré este enlace que puede parecer interesante: https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-mission-will-study-the-cosmos-with-a-stratospheric-balloon

El artículo en el enlace no especifica claramente los instrumentos reales o su funcionalidad, pero como este es un artículo oficial, pensé que podría ser útil.

La única información que la NASA ha publicado oficialmente sobre ASTHROS son los sistemas de refrigeración:

Debido a que los instrumentos de infrarrojo lejano deben mantenerse muy fríos, muchas misiones llevan helio líquido para enfriarlos. En cambio, ASTHROS se basará en un enfriador criogénico, que utiliza electricidad (suministrada por los paneles solares de ASTHROS) para mantener los detectores superconductores cerca de menos 451,3 grados Fahrenheit (menos 268,5 grados Celsius), un poco por encima del cero absoluto, la temperatura más fría que puede alcanzar la materia. El crioenfriador pesa mucho menos que el gran contenedor de helio líquido que ASTHROS necesitaría para mantener frío su instrumento durante toda la misión. Eso significa que la carga útil es considerablemente más ligera y la vida útil de la misión ya no está limitada por la cantidad de helio líquido que hay a bordo.

Aquí hay un enlace sobre el JWST: https://en.wikipedia.org/wiki/James_Webb_Space_Telescope

Este enlace tampoco especifica la diferencia entre JWST y ASTHROS, pero compara el JWST con el telescopio espacial Hubble. Aquí hay algunas comparaciones: -

El JWST tiene una masa esperada de aproximadamente la mitad de la del telescopio espacial Hubble, pero su espejo principal, un reflector de berilio recubierto de oro de 6,5 metros de diámetro, tendrá un área de recolección seis veces mayor, 25,4 metros cuadrados (273 pies cuadrados), usando 18 hexágonos espejos con oscurecimiento de 0,9 metros cuadrados (9,7 pies cuadrados) para los puntales de soporte secundarios.[22]

El JWST está orientado hacia la astronomía del infrarrojo cercano, pero también puede ver la luz visible naranja y roja, así como la región del infrarrojo medio, según el instrumento. El diseño enfatiza el infrarrojo cercano a medio por tres razones principales: los objetos con alto desplazamiento al rojo tienen sus emisiones visibles desplazadas hacia el infrarrojo, los objetos fríos como los discos de escombros y los planetas emiten más fuertemente en el infrarrojo, y esta banda es difícil de estudiar desde el suelo o por telescopios espaciales existentes como el Hubble. Los telescopios terrestres deben mirar a través de la atmósfera, que es opaca en muchas bandas infrarrojas (ver figura de absorción atmosférica). Incluso cuando la atmósfera es transparente, muchos de los compuestos químicos objetivo, como el agua, el dióxido de carbono y el metano, también existen en la atmósfera terrestre, lo que complica enormemente el análisis.

El artículo continúa comparando el JWST con otros telescopios (principalmente los sistemas de refrigeración, la apertura y las longitudes de onda) para que pueda comparar el telescopio JWST que se está planificando actualmente con otros ya lanzados como IRT, ISO y Spitzer.

El artículo de WIKI anterior es increíblemente detallado y puede ayudar.

El artículo vinculado anteriormente contiene el rango de longitud de onda de ASTHROS de la siguiente manera:

Administrado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, ASTHROS observa luz infrarroja lejana, o luz con longitudes de onda mucho más largas que lo que es visible para el ojo humano. Para hacer eso, ASTHROS deberá alcanzar una altitud de aproximadamente 130,000 pies (24,6 millas o 40 kilómetros), aproximadamente cuatro veces más alta que la que vuelan los aviones comerciales. Aunque aún está muy por debajo del límite del espacio (alrededor de 62 millas o 100 kilómetros sobre la superficie de la Tierra), será lo suficientemente alto como para observar longitudes de onda de luz bloqueadas por la atmósfera de la Tierra.

También define los objetivos para ASTHROS, enumerados a continuación:

ASTHROS hará los primeros mapas 3D detallados de la densidad, la velocidad y el movimiento del gas en estas regiones para ver cómo los gigantes recién nacidos influyen en su material placentario. Al hacerlo, el equipo espera obtener información sobre cómo funciona la retroalimentación estelar y proporcionar nueva información para refinar las simulaciones por computadora de la evolución de las galaxias.

También detectará y mapeará por primera vez la presencia de dos tipos específicos de iones de nitrógeno.

Un tercer objetivo para ASTHROS será la galaxia Messier 83. La observación de signos de retroalimentación estelar allí permitirá al equipo de ASTHROS obtener una visión más profunda de su efecto en diferentes tipos de galaxias. "Creo que se entiende que la retroalimentación estelar es el principal regulador de la formación de estrellas a lo largo de la historia del universo", dijo el científico del JPL Jorge Pineda, investigador principal de ASTHROS. "Las simulaciones por computadora de la evolución de las galaxias todavía no pueden replicar la realidad que vemos en el cosmos. El mapeo de nitrógeno que haremos con ASTHROS nunca se ha hecho antes, y será emocionante ver cómo esa información ayuda a hacer esos modelos más precisos".

Finalmente, como su cuarto objetivo, ASTHROS observará a TW Hydrae, una estrella joven rodeada por un amplio disco de polvo y gas donde se pueden estar formando planetas. Con sus capacidades únicas, ASTHROS medirá la masa total de este disco protoplanetario y mostrará cómo se distribuye esta masa. Estas observaciones podrían potencialmente revelar lugares donde el polvo se acumula para formar planetas. Aprender más sobre los discos protoplanetarios podría ayudar a los astrónomos a comprender cómo se forman los diferentes tipos de planetas en los sistemas solares jóvenes.

Rango de longitud de onda de JWST explicado como:

El JWST observará en un rango de frecuencia más bajo, desde la luz visible de longitud de onda larga hasta el infrarrojo medio (0,6 a 28,3 μm), lo que le permitirá observar objetos de alto corrimiento al rojo que son demasiado viejos y demasiado distantes para que los observe el Hubble.[ 8][9] El telescopio debe mantenerse muy frío para observar en el infrarrojo sin interferencias, por lo que se desplegará en el espacio cerca del punto Lagrangiano L2 Tierra-Sol, y un gran parasol hecho de Kapton recubierto de aluminio y silicona mantendrá su espejo e instrumentos por debajo de 50 K (−220 °C; −370 °F).

Además, aquí hay algunos objetivos del JWST: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2017/icy-moons-galaxy-clusters-and-distant-worlds-among-selected-targets-for-james- espacio webb

¡Gracias por su respuesta! Resulta que su primer enlace y mi tercer enlace son los mismos artículos pero ubicados en diferentes sitios web de la NASA. Buscando en erudito.google.com encontré esto que puede ser de alguna ayuda. Este es el investigador principal (PI) de ASTHROS.
Al menos podría agregar una comparación de los rangos de longitud de onda de JWST y ASTHROS a su respuesta si es posible.
Esta es solo una reproducción textual del material en un enlace dado en la pregunta.
@RobJeffries, originalmente solo tenía la intención de proporcionar los enlaces y las precauciones, pero en lugar de abrir el enlace, agregué comodidad simplemente publicando las partes importantes en la respuesta misma. Los enlaces se proporcionan solo como una referencia externa. Pero si cree que solo debería haber presentado las cosas que sabía, sepa que ya sabía todo lo que está en los enlaces, solo quería facilitar las cosas compartiendo los enlaces y ahorrando a las personas la molestia de tener que buscar y verifique todo lo que dije en la respuesta.
Solo estoy comentando que no creo que agregue mucha información a lo que estaba implícitamente disponible en la pregunta. Y al menos parte de la información es incorrecta (por ejemplo, el rango de longitud de onda de HST).
@RobJeffries: si hay un problema en mi publicación, dígamelo. Gracias de todos modos por identificar el error. Intentaré solucionarlo lo antes posible.