La ESA está utilizando telescopios terrestres para medir con precisión la posición del satélite Gaia. ¡Pero el satélite aparece aproximadamente en la magnitud 21, tres magnitudes más tenues (~16 veces) de lo esperado!
¿Por qué es esto? Si podemos medir con precisión la reflectancia del parasol (¡como supongo que se ha hecho!), ¿no sería un asunto razonablemente simple calcular su magnitud aparente?
Por lo que he podido encontrar, la causa aún no se conoce.
No realizaron mediciones de brillo antes del lanzamiento, y el brillo puede variar drásticamente dependiendo, por ejemplo, del ángulo de visión. Así que la expectativa nunca fue más que una estimación aproximada.
De un artículo publicado en el primer trimestre de 2014 (unos meses después del lanzamiento), " GBOT - Seguimiento óptico basado en tierra del satélite Gaia ":
El brillo del objetivo principal de una campaña como Gaia es probablemente la información más importante. Desgraciadamente también es uno de los más difíciles de conseguir, ya que en la mayoría de los casos el satélite se monta en tierra mientras se monta la campaña.
Si bien al principio parece bastante sencillo sacar alguna conclusión basada en principios básicos, como el área, la reflectividad, etc., en la práctica, este es un proceso muy complicado, ya que depende de las cantidades reflectantes del material, que no siempre están disponibles porque de secretos industriales y, además, puede cambiar con el tiempo, debido a efectos como el daño por radiación: el L2 es un entorno de alta radiación.
Otros factores son el ángulo de aspecto, el ángulo de acimut (que cambia constantemente para un objeto giratorio como Gaia) y muchas otras cuestiones. Para obtener una estimación sólida del brillo previsto de Gaia, el grupo GBOT solicitó realizar mediciones, sin embargo, esta propuesta se retractó después de que se descubrió que era demasiado costosa de realizar.
Por lo tanto, tuvimos que confiar en nuestra experiencia con otras naves espaciales, a saber, las que estábamos observando durante nuestras pruebas, es decir, principalmente WMAP y Planck; Aunque Planck tiene una forma muy diferente y probablemente también características reflectantes, véase la Fig. 5, WMAP era esencialmente una versión más pequeña de Gaia inclinada la mitad del ángulo de Gaia, es decir, 22,5◦ en lugar de 45◦.
WMAP en general tenía una magnitud en R de 18-18,5, Planck alrededor de 18 mag. Por lo tanto, parecía seguro asumir que, hablando de forma conservadora, Gaia tiene aproximadamente la misma magnitud. Este resultó no ser el caso. Por razones que aún no se comprenden del todo (¿estructuras expuestas, etc.?), Gaia resultó ser más de 2 mags más débil que Planck, lo que llevó a la necesidad de reevaluar todo el programa GBOT, como se describe en la Secc. 6.
Este proceso aún en curso formó las principales actividades del equipo GBOT durante los primeros meses de 2014. Ahora, habiendo transcurrido varios meses desde el lanzamiento, tenemos una comprensión un poco mejor del rango de magnitud de Gaia; se encontró que estaba entre 20 y 21,2, dependiendo de la distancia, el ángulo k de aspecto de la Tierra y otros factores. Antes se sabía que las naves espaciales pueden mostrar una variabilidad rápida y a largo plazo de origen desconocido, por ejemplo, la debilidad inusual seguida de un brillo inusual de Planck durante el OR3 (ver Secc. 4).
Gaia se lanzó el 2013-12-19, las observaciones enumeradas en el documento fueron del 2014-01-07 al 2014-02-26, es decir, desde 19 días después del lanzamiento. Eso hace que el ennegrecimiento por radiación sea poco probable como causa del brillo inferior al esperado.
Hay una serie de razones por las que podría ser especialmente difícil de detectar. Permítanme darles algunos de los más comunes.
En primer lugar, los materiales cambian con respecto al tiempo en el espacio. El primer proceso, y generalmente el más grande, ocurre durante la fase de desgasificación, que esencialmente ocurre en los primeros días de una nave espacial, donde se escapan los gases atrapados en los materiales. Hay rumores en la industria espacial de empresas que utilizan materiales no aprobados para el espacio para limpiar superficies ópticas, y esas superficies ópticas (o paneles solares) terminaron oscureciéndose en el transcurso de varios meses a un año después, lo que provocó la pérdida del satélite. ¡La desgasificación es un problema grave!
Otra posibilidad es que la radiación, el viento solar, etc. pudieran haber dañado algunos de los componentes visibles, provocando quizás una menor visibilidad. Por ejemplo, entiendo que los pequeños componentes de plástico, que a menudo mantienen las antenas en su lugar para el lanzamiento, se degradan con el tiempo en el espacio.
Por último, está la orientación de la nave espacial. Si la nave espacial apuntara de manera diferente a lo esperado, parecería ser más tenue de lo esperado. ¡Algunas naves espaciales tienen un gran perfil de cómo se ven, dependiendo de su orientación! Si algo se refleja de manera especular, puede haber un gran destello si refleja la luz directamente del Sol o incluso de la Tierra. Esto podría incluso ser el resultado de un componente bastante pequeño. Estas cosas son bastante difíciles de predecir, lo que lleva a una gran cantidad de incertidumbre.
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