Gusto gearriveerd op Antarctica

Nieuws - 30 oktober 2023 - Communication TNW

Na een lange reis met veel tussenstops is ballontelescoop Gusto per vliegtuig aangekomen op Antarctica. De lancering staat gepland voor 15 december 2023. Gusto is uitgerust met drie 8-pixel ver-infrarood camera’s, geleverd door SRON en TU Delft. De telescoop gaat de eerste grote-schaal survey uitvoeren van drie elementen binnen stofwolken tussen de sterren, inclusief hun snelheid.

NASA's Galactic/Extragalactic ULDB Spectroscopic Terahertz Observatory (GUSTO) is een ballonobservatorium dat 55 dagen door de atmosfeer zal zweven op 36 kilometer hoogte boven Antarctica. Gusto wordt gedragen door een Ultra-Long Duration heliumballon, ter grootte van een voetbalveld, en bestaat uit een telescoop van één meter in diameter en een cryogeen instrument met supergeleidende detectoren die werken bij -269 °C. Het observatorium heeft drie camera’s voor ver-infraroodstraling van 1,4 en 1,9 en 4,7 teraHertz om emissielijnen te detecteren van respectievelijk geïoniseerd stikstof (NI), koolstof (CII) en zuurstof (OI) in het interstellaire medium (ISM)—het gas en stof tussen de sterren.

Voordat hij op Antarctica arriveerde, heeft Gusto een lange reis afgelegd. De detector-arrays zijn eerst van Groningen (SRON) naar Tucson (University of Arizona) gevlogen. De telescoop met het cryogene instrument is per vrachtwagen van Tucson naar Maryland (Johns Hopkins) gereden. Na integratie met een gondola is hij vervolgens naar Texas (CSBF) vervoerd, opnieuw per vrachtwagen. Vanwege de grote afstand tussen Texas en McMurdo op Antarctica heeft het zogenoemde Wallops C130-vliegtuig een aantal tussenstops moeten maken op weg naar Gusto’s eindbestemming.

Volgens planning stijgt Gusto op 15 december op vanaf Williams Field. Maar de exacte datum hangt af van wanneer de circumpolaire vortex in de stratosfeer boven Antarctica is gevormd en van de lokale weersomstandigheden. Gusto vliegt met de vortex mee in een cirkelbeweging op 36 kilometer hoogte. Normaal gesproken duurt dit langer dan 55 dagen, maar als de vortex aan kracht inboet zal Gusto naar buiten spiraleren en daalt de observatie-efficiëntie omdat Gusto soms in het donker terechtkomt. De zonnepanelen krijgen minder zonlicht en bovendien ontstaat er een temperatuurverschil tussen dag en nacht. Uiteindelijk belandt het observatorium in zee of op Australië. 

De Gusto-missie wordt geleid door de University of Arizona. SRON en TU Delft hebben de zogenoemde Hot Electron Bolometer multi-pixel (heterodyne) camera’s geleverd en een faserooster om een multi-beam lokale oscillator te creëren uit een enkele 4,7 THz quantum cascase laser. De lokale oscillator helpt de detectoren om de exacte kleur te bepalen van het inkomende ver-infrarode licht. Bovendien reist Jose Silva (SRON) namens het Nederlandse Gusto-team naar Antarctica om bij te dragen aan de vluchtcampagne.

Het GUSTO-observatorium tijdens zijn compatibiliteitstest op NASA’s Columbia Scientific Balloon Facility (CSBF) in Palestine (Texas). De diameter van de telescoop in het midden is 1 meter. Credit: Doug Kelly et al.
Het Wallops C-130 vliegtuig is geland op Phoenix Airfield, vlakbij McMurdo, op Antarctica. GUSTO zit in de witte container. Die wordt op een slee gezet om af te reizen naar de Long Duration Balloon Facility.