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¿Por qué la misión WMAP ha durado mucho más que Planck?

La NASA avaló 9 años de datos tomados con el Sonda de anisotropía de microondas Wilkinson (WMAP). El instrumento de alta frecuencia a bordo del Satélite Planck se quedó sin refrigerante a principios de 2012, tras unos dos años y medio de funcionamiento. Aunque el instrumento de baja frecuencia funcione otros dos años, su vida útil será mucho más corta que la de WMAP.

¿Por qué hay una diferencia tan grande entre la vida operativa de las dos misiones, dado que tienen básicamente el mismo objetivo: medir el fondo cósmico de microondas?

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Zach Blumenstein Puntos 26

Desde Wikipedia :

Los radiadores térmicos pasivos enfrían el WMAP a unos 90 grados K; están conectados a los amplificadores de bajo ruido. El telescopio consume 419 W de de potencia. Los calentadores del telescopio disponibles son calentadores de emergencia, y hay un calentador del transmisor, utilizado para calentarlos cuando están apagados. El La temperatura de la nave WMAP se controla con termómetros de resistencia de platino de platino.

Dado que no se utilizó refrigerante, no hubo un plazo estricto para su vida útil. Su vida útil era de dos años de recogida de datos. Sin embargo, el coste de seguir recogiendo datos de un satélite operativo es bajo, por lo que no había ninguna necesidad urgente de apagarlo; y hasta que Planck devolviera su primer conjunto de datos, añadir más datos de WMAP era la única opción disponible para los científicos que estudiaban el CMB y querían más datos. Sin embargo, los rendimientos decrecientes entran en juego; cada exploración adicional de datos de los mismos instrumentos da un rendimiento menor. Los instrumentos más sensibles de Planck superaron rápidamente la calidad de sus datos; en ese momento no había razón para seguir funcionando.

La refrigeración criogénica reduce el ruido térmico. Su uso fue una de las formas en que el equipo de Planck pudo aumentar la sensibilidad de sus instrumentos. Planck completó cinco escaneos completos del cielo antes de agotar el refrigerante para el HFI. Se espera que el LFI tenga otros 6-9 meses de funcionamiento antes de que se agote su refrigerante.

Por último, la cantidad de refrigerante utilizado no es un parámetro que se pueda ajustar con precisión. Los cohetes vienen en un número relativamente pequeño de tamaños discretos; no se puede gastar unas decenas de miles de dólares para añadir unos pocos kg extra de carga útil. El siguiente tamaño de cohete más grande puede costar fácilmente millones de dólares más. En consecuencia, la mayoría de las misiones se diseñan en torno a la capacidad de carga útil del cohete para el que se han presupuestado y, por tanto, tienen una masa fija. Un kilo más de refrigerante significa eliminar un kilo en otra parte.

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Isak Savo Puntos 15357

Dan Neely dio una excelente respuesta. Quería añadir que el WMAP se planificó inicialmente como una misión de un año, y pronto se amplió a dos años, en los que alcanzó los objetivos de sensibilidad diseñados.

Después de ese momento, continuó debido a su éxito y a las razones enumeradas por Dan.

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