Fuente de calibración embarcada en satélite para experimentos del Fondo Cósmico de Microondas desde tierra

Abstract

Este estudio presenta V-CalSat, un satélite de calibraci6n desplegado en una 6rbita terrestre baja (LEO) que emite una señal polarizada en el rango de frecuencia de microondas de la banda V. El objetivo principal es aprovechar la mayor sensibilidad de las futuras generaciones de telescopios dedicados al estudio del Fondo C6srnico de Microondas (CMB) para lograr mediciones altamente precisas de los modos B de polarización, específicamente asociados con el componente de polarización rotacional originado por las ondas gravitacionales en ciertos modelos inflacionarios. Dada la naturaleza inherentemente débil de la señal polarizada del CMB, procesos de calibración altamente precisos son esenciales antes de llevar a cabo las campanas de medición. Aunque fuentes celestes corno la Nebulosa del Cangrejo o Júpiter se utilizan comúnmente para calibraci6n, su escasa caracterización e insuficiente brillo presentan limitaciones severas. V-CalSat ofrece una fuente de referencia bien conocida, reduciendo significativamente las incertidumbres en las mediciones de polarización. Describirnos la motivación detrás de V-CalSat, justificarnos su diseño preliminar y describirnos el sistema de la fuente de calibraci6n y las primeras mediciones en el laboratorio. Incluirnos el c6digo utilizado en https://github.com/cayesoneira/CalSat.git.

This study introduces V-CalSat, a calibration satellite deployed in a Low Earth Orbit that emits a polarized signal in the V-band microwave frequency range. The primary objective is to capitalize on the enhanced sensitivity of the next-generation cosmic microwave background (CMB) telescopes to achieve highly precise measurements of the B-mode of polarization, specifically associated with the curl-like polarization component arising from gravitational waves in certain inflationary models. Given the inherently weak nature of the CMB polarized signal, precise calibration processes are essential prior to conducting measurement campaigns. Although celestial sources such as the Crab Nebula or Jupiter are commonly employed for calibration, their imperfect characterization and insufficient brightness present limitations. V-CalSat offers an alternative reference source with meticulous characterization, significantly reducing uncertainties in polarization measurements. We outline the motivation behind V-CalSat, justify its preliminary design and describe the calibration source system and the first laboratory measurements. We include the code used in the following repository: https://github.com/cayesoneira/CalSat.git.