IAC, Los telescopios espaciales Planck y Herschel se preparan para su lanzamiento

Se trata del proyecto científico más ambicioso de la Agencia Espacial Europea (ESA) diseñado para estudiar el origen del Universo y la formación de estrellas y galaxias

El Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ha participado en el diseño y construcción de tres de los cinco instrumentos que llevan estos satélites a bordo

Puedes Ver el Lanzamiento en directo desde: Aqui

Dos telescopios espaciales, Planck y Herschel, de la ESA, fueron lanzados en un cohete Ariane 5 ECA, desde el Puerto Espacial de la ESA en Kourou, en la Guayana Francesa. Su puesta en marcha supone un gran paso adelante para el conocimiento sobre la historia y la composición del Universo.

La misión Planck será el primer observatorio espacial europeo cuyo objetivo principal se centrará en el estudio del ‘fondo cósmico de microondas’ (CMB, en inglés), la radiación fósil del Big Bang que fue emitida hace 14.000 millones de años, cuando el Universo era mil veces más pequeño que ahora y mucho más caliente. Se trata de la primera luz que llenó el Universo y el objeto más lejano en el espacio y el tiempo que se puede estudiar.

Junto con Planck, ESA también lanza en el mismo cohete el observatorio espacial Herschel, el mayor y más potente telescopio infrarrojo jamás lanzado al espacio. Se trata de una misión pionera para estudiar el origen y la evolución de las estrellas y galaxias, además de ayudar a entender cómo el Universo ha evolucionado hasta su estado actual. También estudiará la química molecular de la atmósfera de planetas, cometas y satélites en el Sistema Solar.

Tras su lanzamiento, Planck y Herschel tardarán dos meses en situarse en órbita a 1,5 millones de kilómetros de distancia de la Tierra, cuatro veces la distancia entre nuestro planeta y la Luna. Allí, orbitarán alrededor del segundo punto de Lagrange, un lugar seguro que permite que estos satélites se mantengan en órbitas muy estables.

Planck, la máquina del tiempo

El satélite COBE, en 1992, y el satélite WMAP, en 2003, ambos de la NASA, marcaron hitos en el estudio de la radiación cósmica de microondas. Planck es el satélite más avanzado de los diseñados hasta ahora para estudiar el origen del Universo. Tiene una sensibilidad diez veces mayor que sus antecesores y el doble de resolución espacial, además de cubrir un rango de frecuencia unas siete veces mayor. “Durante aproximadamente dos años, el satélite cubrirá el cielo completo dos veces y elaborará el mapa más detallado jamás realizado del fondo cósmico de microondas”, comenta Rafael Rebolo, investigador del IAC y profesor de investigación del CSIC implicado en la misión.

Planck busca determinar las variaciones en la intensidad de la radiación de microondas de unas regiones a otras. Para ello identificará con una precisión sin precedentes regiones donde la temperatura es ligeramente más fría o caliente. Estas fluctuaciones en la intensidad fueron causadas por las semillas de las estructuras que observamos en el Universo actual, con grandes vacíos e inmensas acumulaciones de materia. Planck medirá la temperatura del cielo con una precisión de millonésimas de grado. “Con los datos que obtenga, los científicos podrán estudiar y comprender la geometría del Universo, su contenido y las leyes que gobiernan su expansión y crecimiento”, explica Rebolo. Planck, junto al telescopio Quijote, que se está desarrollando desde el IAC, formarán un tándem con el que los científicos estarán más cerca de conocer las propiedades que tenía el Universo antes de que se estructurara como lo conocemos hoy.

La sonda consta de un módulo octogonal de 4,2 metros de altura, que contiene el sistema informático, y un espejo de 1,5 metros de diámetro encargado de recolectar los fotones que llegan de la radiación y enviarlos a los detectores. El conjunto girará sobre sí mismo una vez por minuto y se mantendrá a una temperatura de menos de unas décimas de grado por encima del cero absoluto (-273ºC).

Herschel, la visión infrarroja

“El espejo primario del telescopio Herschel, de 3,5 metros de diámetro, es uno de los principales retos tecnológicos de la misión ya que es el más grande hasta la fecha diseñado para viajar al espacio”, afirma Ismael Pérez Fournon, investigador del IAC, profesor de la Universidad de La Laguna (ULL)y co-investigador de uno de los instrumentos del telescopio. Se trata de un nuevo y avanzado concepto formado por 12 pétalos de carburo de silicio soldados en una sola pieza. Herschel viaja con tres instrumentos en su interior que sacarán el máximo rendimiento a las características de la misión. Para medir en el rango infrarrojo, los instrumentos deben estar cerca del cero absoluto por lo que están equipados con sistemas de refrigeración adicionales.

A los pocos minutos de su lanzamiento, Planck y Herschel, se separarán. Tras dos meses, Herschel llegará a su órbita, donde permanecerá tres años. “Cerca de 7.000 horas de tiempo de observación estarán disponibles cada año, lo que proporcionará a los investigadores una herramienta única, libre de las restricciones de la atmósfera terrestre”, apunta Jordi Cepa, investigador del IAC y profesor de la ULL involucrado en otro de los instrumentos del satélite. Herschel mide aproximadamente 7,5 metros de altura y pesa casi tres toneladas y media. El telescopio cubrirá una parte del espectro electromagnético que no puede observarse bien desde tierra, ya que el vapor de agua de la atmósfera absorbe gran parte de la radiación infrarroja. Este rango del espectro permite estudiar objetos muy fríos que no emiten en el visible. También es capaz de ver a través de nubes de gas y polvo.

Participación española

Varios centros de investigación españoles participan en el desarrollo de ambas misiones. Entre ellos, el IAC ha contribuido científica y tecnológicamente en tres de los cinco instrumentos a bordo de estos satélites y en el desarrollo de subsistemas avanzados en dos de ellos. El IAC ha desarrollado la electrónica de adquisición y el software de procesado de datos del LFI (Low Frequency Instrument) de la misión Planck y la unidad de procesado de señal de PACS (Photodetector Array Camera and Spectrometer) en el telescopio Herschel. También ha participado activamente en el diseño y preparación de SPIRE (Spectral and Photometric Imaging Receiver) para este telescopio.

Además del IAC, otros centros de investigación españoles han participado en ambas misiones. Entre ellos se encuentran el Consejo Superior de Investigaciones Científicas, el Observatorio Astronómico Nacional y a varias universidades, destacando las de Cantabria y Granada. La contribución tecnológica ha supuesto unos 10 millones de euros, cantidad que se suma a la que España aporta en el programa científico de la ESA como país miembro, el 7 por ciento del programa científico.

Puedes consultar también:

Cinco preguntas para Herschel, el telescopio espacial que verá lo invisible

Planck: un telescopio para retroceder hasta el origen del universo

Gliese 581, Hermanando sistemas solares

En la caza de planetas alrededor de estrellas que no sean el Sol, una de las especialidades de la astronomía más activa de los últimos años, la consigna es encontrar algún mundo parecido a la Tierra, al menos por su masa. Hay que tener en cuenta que los casi 350 de estos cuerpos descubiertos en órbita de otros astros hasta ahora son todos más masivos, la mayoría mucho más. También lo es el último planeta extrasolar anunciado, ayer mismo, pero éste ya se acerca a los parámetros del nuestro. Se llama Gliese 581 e, tiene una masa de 1,9 veces la terrestre, y es el más ligero que se ha descubierto.

"Nada impide que existan planetas extrasolares de la masa de la Tierra", afirmó ayer Michael Mayor, el astrónomo suizo que descubrió, junto con su colaborador Didier Queloz, el primer planeta en órbita de otra estrella, en 1995. Pero la mayoría de esos casi 350 exoplanetas localizados se han detectado por el efecto gravitatorio que ejercen sobre la estrella que orbitan y, como explica Mayor, cuanto menor es su masa, menor es el efecto gravitatorio y más difícil descubrirlo. Así, el hallazgo de Gliese 581 e adquiere un significado especial, aunque su ligereza no signifique, por sí sola, que sea terrestre o habitable, dada su excesiva proximidad al astro que orbita, advierten los científicos.

"Uno de los hallazgos más importantes en este campo sería encontrar un planeta que, por su distancia a la estrella, esté en lo que llamamos la zona habitable, es decir, la zona en que es posible que haya agua en estado líquido en la superficie de un cuerpo en órbita allí, lo que podría sustentar procesos químicos complejos", recordó Mayor.

El nuevo planeta, posiblemente rocoso y no un gran globo de gas, cumple una órbita alrededor de su astro cada 3,15 días terrestres; no se conoce su tamaño. Gliese 581 es una estrella enana roja situada a 20,5 años luz de distancia de la Tierra en la constelación de Libra, informó ayer el Observatorio Europeo Austral (ESO). Con uno de sus telescopios -de 3,5 metros de diámetro- situado en La Silla (Chile), se ha hecho el descubrimiento, gracias a un espectrógrafo avanzado.

El nuevo planeta fue presentado ayer en la Universidad de Hertfordshire (Reino Unido), donde se celebra la Semana Europea de la Astronomía y la Ciencia Espacial. El artículo en que se explica con detalle el nuevo hallazgo de Mayor y sus colegas se publicará en la revista Astronomy and Astrophysics.

Gliese 581 e es el cuarto planeta que se descubre alrededor de esta estrella. Los otros tres, denominados Gliese 581 b, c y d, tienen masas de 16, cinco y siete veces la terrestre, respectivamente. El equipo de Mayor no sólo anuncia ahora el cuerpo más ligero de este sistema planetario, sino que también aporta nueva información sobre los otros tres. El d es interesante: tarda 66,8 días en dar una vuelta completa alrededor de la estrella y, por su distancia a la misma, se sitúa en la zona habitable. "Gliese 581 d es demasiado masivo para ser únicamente rocoso, pero tal vez sea un planeta helado que ha migrado hacia las proximidades de la estrella, y podría ahora estar cubierto por un gran océano: es el primer candidato serio a mundo acuático", especulaba ayer uno de los miembros de equipo, Stephane Udry.

"Es asombroso lo lejos que se ha llegado desde que nosotros descubrimos el primer planeta extrasolar alrededor de una estrella normal, 51 Pegasi", destacó ayer Mayor. "La masa del nuevo planeta de Gliese 581 es 80 veces inferior a la de 51 Pegasi b. Es tremendo el progreso que se ha hecho en 14 años".

La investigación de estos cuerpos planetarios abarca facetas diferentes, incluido el estudio de su evolución. Otro equipo de astrónomos presentó el lunes en la reunión de Hertfordshire su investigación, basada en otro planeta ligero, descubierto con el observatorio en órbita Corot. Helmut Lammer y sus colegas, sugirieron que ese cuerpo puede ser un núcleo remanente de un planeta mayor, del tamaño de Neptuno, que ha perdido toda su atmósfera por el calor al estar demasiado cerca del astro que orbita. Según la modelización que ha hecho este equipo, los planetas extrasolares gigantes que están muy próximos a su estrella pueden perder hasta una cuarta parte de su masa.

Formacion del Sistema solar

He encontrado una animación curiosa que ayuda a entender la formación de nuestro sistema solar. La verdad es que reducir a un minuto la formación del sistema solar tiene algo de guasa, pero ayuda a que podamos concebirlo.

En la formación del sistema solar, existe un astro que ha llamado siempre nuestra atención y ha marcado nuestra vida de forma inexorable. Hablo de la Luna. Las teorías actuales se inclinan a pensar que la luna era una parte de nuestro planeta.
Durante su formación, nuestro planeta colisionó con un objeto de aproximadamente el tamaño de Marte. De esta colisión se desprendió un gran cantidad de materia que finalmente quedó flotando alrededor de la tierra.
En un principio la luna estaba a 30.000 Km de la tierra, con lo que las mareas debieron ser bestiales. Estos fenómenos probablemente sirvieron a conformar nuestro planeta tal y como lo conocemos.

Hoy en día la luna se encuentra a 380.000 y se aleja de nuestro planeta algunos milímetros al año. ¿cual es el destino final de nuestro astro gemelo? al fin y al cabo, nuestro planeta y la luna nacieron del mismo impacto ¿tendrán el mismo destino?