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El SIM proporcionara mediciones de 4 miliarcosegundos (mas) en posición absoluta y paralaje. Para lograr esto, el SIM definirá un nuevo marco de referencia astrométrico, usando una cuadrícula de aproximadamente 1300 estrellas con posiciones precisas hasta los 4 mas. A diferencia de la mayoría de los instrumentos de prospección, el SIM mantendrá su precisión astrométrica hasta las magnitudes más débiles. Esta habilidad permite la realización de astrometría de núcleos galácticos activos más allá de las 10 mas en magnitudes más débiles que 16.

Un marco de precisión enlaza los marcos ópticos y de radio proporcionados mediante la astrometría de los quásares ópticos (radio-altos) por el SIM. El actual marco de referencia basado en radio (quasars) es el Marco Internacional de Referencia Celeste (International Celestial Reference Frame, ICRF) el cual está unido a las observaciones ópticas, a través de las observaciones de estrellas radio-brillantes, con el catálogo Hipparcos. Las estrellas cromosféricamente activas son de gran interés científico, pero se convierten en pobres objetos de referencia debido a su extendida subestructura (vea Astrofísica estelar). Mediante el uso de quásares, el enlace del marco del SIM eliminará la necesidad de basarse en las estrellas.