Más cerca del lanzamiento de Spektr-RG, el observatorio espacial ruso-alemán de rayos X

Rusia lleva un importante retraso en su programa de observatorios espaciales por motivos políticos y económicos. Por el momento el único que está en órbita, y además funcionando perfectamente, es el radiotelescopio espacial Spektr-R (Radioastron). El telescopio ultravioleta Spektr-UV (WSO), con una importante participación española, se halla estancado, al igual que los proyectos Gamma 400 y Spektr-M. Pero las buenas noticias son que el otro gran observatorio espacial de altas energías sigue adelante. Hablamos del Spektr-RG (SRG), un telescopio de rayos X construido en colaboración con Alemania que debe despegar en la primavera de 2018 desde Baikonur mediante un cohete Protón-M/Blok DM-03.

Observatorio espacial de altas energías Spektr-RG (NPO Lávochkin).
Observatorio espacial de altas energías Spektr-RG (NPO Lávochkin).

Spektr-RG o Spectrum-XG (su nombre viene de Röntgen-Gamma/Рентген-Гамма, o sea, ‘rayos X y rayos gamma’) nació en 1987 como parte de un ambicioso proyecto soviético para lanzar varios observatorios espaciales para estudiar todas las longitudes de onda del espectro, una especie de réplica a los Grandes Observatorios de la NASA (los telescopios Hubble, Compton GRO, AXAF Chandra y Spitzer). Spektr-RG contó con la colaboración inicial del Reino Unido, Dinamarca, República Democrática Alemana, Finlandia e Italia. Tras la caída de la URSS la empresa constructora, NPO Lávochkin, buscó financiación internacional para lanzarlo en los años 90. En su diseño final el observatorio contaba con siete instrumentos internacionales. Además de los países ya citados, se concretó la participación de Suecia, Estados Unidos e Israel. Sin embargo no hubo éxito y, como resultado, el programa sería cancelado en febrero de 2002. Pero, contra todo pronóstico, el proyecto fue resucitado poco después.

Los dos telescopios de Spektr-RG (NPO Lávochkin).
Los dos telescopios de Spektr-RG (NPO Lávochkin).

El nuevo Spektr-RG tendría un diseño completamente distinto y emplearía la novedosa plataforma Navigator que NPO Lávochkin quería usar en los nuevos observatorios espaciales. En 2005 el proyecto dio un nuevo giro al sumarse Alemania y Reino Unido con sendos proyectos, ROSITA y Lobster Eye, dos telescopios de rayos X que debían instalarse originalmente en el exterior de la ISS. Finalmente los británicos se retiraron del proyecto, pero Alemania siguió adelante con su colaboración. El acuerdo entre Rusia y Alemania se firmaría en 2007, de tal forma que Spektr-RG se transformó en realidad en dos telescopios espaciales fusionados en uno: el telescopio ruso ART-XC y el alemán eROSITA. El lanzamiento del Spektr-RG estaba originalmente previsto para 2011, pero se fue retrasando progresivamente por culpa de todo tipo de problemas técnicos y económicos.

Vista general del Spektr-RG (NPO Lávochkin).
Vista general del Spektr-RG (NPO Lávochkin).
Telescopios de Spektr-RG: ART-XC (izquierda) y eROSITA (derecha) (NPO Lávochkin).
Telescopios de Spektr-RG: ART-XC (izquierda) y eROSITA (derecha) (NPO Lávochkin).

Después de años de aplazamientos, el 28 de noviembre de 2016 el telescopio ruso ART-XC llegó a la planta de NPO Lávochkin de Jimki (Moscú) procedente del IKI (Instituto de Investigaciones Espaciales) para su integración con el observatorio. Quedaba eROSITA. Y, por fin, el 20 de enero de 2017 el instrumento alemán ha llegado a Moscú procedente del Instituto Max Planck (MPE). Tras pasar la aduana, se espera que llegue a NPO Lávochkin el próximo 25 de enero.

eROSITA llega a Moscú a bordo de un Antonov An-124 (NPO Lávochkin).
eROSITA llega a Moscú a bordo de un 747 (Max Planck MPE).
Telescopio de rayos X alemán eROSITA (NPO Lávochkin).
Telescopio de rayos X alemán eROSITA (Max Planck MPE).

eROSITA (extended ROentgen Survey with an Imaging Telescope Array) es un telescopio de rayos X de 740 kg y 90 millones de euros que por sí solo bien merece una misión independiente. Observará los rayos X suaves en el rango de energía de 0,5 a 10 kiloelectronvoltios (keV) con una resolución muy alta (15 segundos de arco) y con un campo de visión de 50 minutos de arco. Está formado por siete telescopios de óptica rasante (los rayos X no pueden enfocarse con lentes normales, así que se emplean ‘espejos’ metálicos anidados de tal forma que el ángulo de incidencia de los fotones es muy pequeño), por lo cada telescopio cuenta con 54 superficies reflectantes cubiertas de oro, así como una cámara por cada telescopio. Cada una de estas cámaras estará refrigerada a -90º C para aumentar su sensibilidad.

eROSITA (Max Planck).
eROSITA (Max Planck).
eROSITA (NPO Lávochkin).
eROSITA (Max Planck MPE).

Por su parte, el telescopio ART-XC (Astronomical Roentgen Telescope – X-ray Concentrator), de 350 kg, complementará a eROSITA al estudiar los rayos X fuertes en el rango de energías de 6 a 30 keV con una resolución inferior a un minuto de arco y un campo de visión de 25 minutos de arco. También está formado por siete telescopios de óptica rasante con 28 superficies reflectantes cada uno cubiertas de níquel e iridio. ART-XC ha sido fabricado por los institutos rusos IKI y VNIIEF conjuntamente con el centro Marshall de la NASA, aunque la agencia estadounidense no participa formalmente en la misión (el centro Marshall ha construido los siete telescopios de óptica rasante bajo diseño del IKI).

Telescopio ruso ART-XC (NPO Lávochkin).
Telescopio ruso ART-XC (NPO Lávochkin).
Detalle de uno de los siete telescopios de óptica rasante del ART-XC (NASA).
Detalle de uno de los siete telescopios de óptica rasante del ART-XC (NASA).
Prueba del ART-XC en la cámara de vacío (NPO Lávochkin).
Prueba del ART-XC en la cámara de vacío (NPO Lávochkin).
El ART-XC en las instalaciones de Lávochkin (NPO Lávochkin).
El ART-XC en las instalaciones de Lávochkin (NPO Lávochkin).

Spektr-RG tendrá una masa total de 2270 kg. Este observatorio no puede competir con otros observatorios de rayos X, como el telescopio Chandra de la NASA, en cuanto a resolución (Chandra alcanza los o,5 segundos de arco), pero sí en cuanto a sensibilidad y rango de energías estudiadas. Una vez lanzado, el satélite tardará cien días en llegar hasta el punto de Lagrange del sistema Tierra-Sol ESL2 a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, donde podrá observar todo el cielo cada seis meses. La misión primaria durará siete años y medio (los primeros cuatro años realizará un mapa de todo el cielo, mientras que los últimos tres y medio se dedicará a observar objetos concretos).

Rango de energías cubiertas por los dos telescopios de Spektr-RG (NPO Lávochkin).
Rango de energías cubiertas por los dos telescopios de Spektr-RG (NPO Lávochkin).
Trayectoria de Spektr-RG hasta el punto de Lagrange L2 (NPO Lávochkin).
Trayectoria de Spektr-RG hasta el punto de Lagrange L2 (NPO Lávochkin).

El objetivo principal de Spektr-RG será el estudio de agujeros negros, sistemas binarios compactos y cúmulos de galaxias. Podrá descubrir hasta tres millones de nuevos núcleos galácticos activos y analizará el medio intergaláctico caliente de entre cincuenta y cien mil cúmulos de galaxias, lo que también permitirá reducir la incertidumbre de los valores de la materia y energía oscuras en el Universo. Pero, además, el Spektr-RG es para Rusia un paso fundamental a la hora de consolidar su programa espacial científico precisamente cuando pasa por sus horas más bajas.

Spektr-RG (NPO Lávochkin).
Spektr-RG (Roscosmos).

Más info:

  • http://www.mpe.mpg.de/6686609/news-20170120
  • https://www.laspace.ru/projects/astrophysics/spectrum-x/


23 Comentarios

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Pedro

A ver si hay suerte y funciona todo a la perfección. A la ciencia espacial rusa le hace falta una alegría.

Anon1Anon1

La verdad es que sí. También es bueno que pese a la situación política internacional, los ingenieros y científicos de diferentes países colaboren juntos para sacarlo adelante.

NoelNoel

Una preguntilla a entendidos… ¿cuál es el diámetro máximo, que se pueda lanzar de una vez, para un radiotelescopio espacial? Sin meterse en interferometría, sólo la unidad. Y, ¿se podría construir con algo desplegable, como Mylar o similares? O sea, ¿se puede hacer una antena de radiotelescopio de material flexible, que al quedar rígido por la estructura sea operativo?

Son preguntas que me han venido a la mente por la imagen del enlace ese del Spekt-R que hay al final del artículo.

Saludos

NeofitoNeofito

hay una serie de satelites espia americanos.con una antena de 100m de diámetro plegable, y el futuro James Webb (que es teledcopio optico, no radiotelescopio),. tendrá un espejo primario de casi 20m de diametro si no recuerdo mal (viajará plegado como un origami).

La cofia más grande ahora mismo creo.que ronda los 5m, así que todo lo que quieras poner en el espacio mayor de ese diametro, tiene que si l si desplegarse rn orbita.

NoelNoel

Si, el James Web es un óptico formado por celdas hexagonales… Lo que no sabía era lo de los satélites espía con esas antenas!! Como siempre, para militar hay dinero a espuertas, pero para Ciencia Pura…

Lo de ir plegado era por el especial interés en si un material flexible (al estilo de una tela, como el Mylar) es viable para reflejar ondas de radio de forma productiva (o sea, si no atraviesan esa “tela” y se pierden al otro lado), porque de ser así, con el mismo tonelaje y las mismas dimensiones se podrían lanzar radiotelescopios muchísimo mayores…

PelauPelau
PelauPelau

Gracias, muy interesante. Hasta 50 m el AM-2, nada pero nada mal. Lástima que dicen poco y nada acerca de los materiales (graphite/kevlar webs en el caso de Astro Mesh). Me gustaría saber de qué está hecho el panel solar del Alphasat. Los materiales son la clave, claro, se entiende el secretismo.

Saludos.

JxJx

La COFIA es un componente aerodinámico del cohete diseñado para contener y proteger la carga útil (del cohete) que se va a enviar al espacio y veces incluye toda la ultima etapa de un cohete . Durante el lanzamiento y el ascenso se producen presiones y altas temperaturas provocadas por la velocidad del cohete que se desplaza por la atmósfera, y al interior de la COFIA hay un ambiente controlado y limpio que intenta minimizar las vibraciones producidas y las fuerzas -g- generadas: al final todo enfocado a proteger los delicados instrumentos de satélites, sondas y telescopios espaciales.

Dos de los parámetros a tener en cuenta de la carga útil del cohete que se insertara en la COFIA son: la relación volumen/diámetro, y la masa de la carga útil del cohete. Mayor diámetro, implica mayor rozamiento, mayor inestabilidad; mayor masa mayor inestabilidad porque el punto de masa de todo el cohete se mueve hacia arriba.

La COFIA del próximo cohete SLS Bloque II tendrá un diámetro entre 9.1 metros y 10 metros. Perfectamente cabria el telescopio JWST de 6.5 metros con los espejos desplegados (el parasol protector del JWST de 21.197 m × 14.162 m igual debe ser plegado). Así que en el SLS bloque II perfectamente podria llevar telescopios espaciales de diámetros mayores a los 6.5 metros del JWST.; recordemos que el espejo resultante del JWST sera el mayor desplegado en el espacio en un telescopio espacial. Haciendo una comparación el diámetro del espejo óptico del telescopio Hubble es de 2.4 metros.

Miguel V,Miguel V,

Fe de erratas: Entre cincuenta a cien MIL cumulos de galaxias.
Gracias por el articulo!

DavidDavid

Hola Daniel,

Muchas gracias por este fantástico blog!!!

Hasta que punto este telescopio de rayos X puede substituir el malogrado Hitomi de la JAXA?

Saludos!!!

Fernando generaleFernando generale

Yo si fuera los rusos usaría un angara 5 por si el protón la cagá,eso sí la electrónica rusa resiste los primeros días en el espacio :p

José ManuelJosé Manuel

Si no me equivoco un observatorio espacial de rayos X es un increíble artefacto con una gran resolución y sensibilidad y que estudiará el universo en un amplio rango de energías posibilitando el hacer grandes descubrimientos en materia de agujeros negros, sistemas binarios, etc, etc, etc y que después de ser lanzado (días, meses, años despues) nadie sabe nada ni ha oído nada de lo que presuntamente ha descubierto (a diferencia de las sondas planetarias).

PacoPaco

No hacen fotos. No esperarás ver un paper científico sobre sistemas binarios en la portada de El País, ¿no?

Jose ManuelJose Manuel

No, en la portada de El Pais no, pero aqui en el blog si. Si Daniel Marin no pone nada sobre los resultados obtenidos con los diversos observatorios de rayos X es porque grandes descubrimientos no se han hecho (en contraste con las noticias que si ha puesto del Kepler por ej).

PacoPaco

Ese tipo de observatorios funcionan acumulando inmensas cantidades de datos.
Luego esos datos se procesan. Luego se hacen hipóstesis y se ve si se ajustan o no.

El resultado de ese tipo de cosas tardan años, no 15 minutos.

Hilario GómezHilario Gómez

Pues a ver si todo sale bien… A Rusia le interesa tener un papel en el espacio que vaya más allá del mero taxista/camionero a la ISS. Y como no espabile (o pueda sacar dinero de otros sitios para dedicarlo a investigación científica espacial) China le va a pisotear la cabeza (figuradamente hablando), si es que no lo ha hecho ya.

pochimaxpochimax

Lo único bueno que espero de la llegada del Trumpete es que Rusia vuelva a poder formar parte de cualesquiera proyectos internacionales espaciales se pongan en marcha (hasta donde le lleguen sus mermadas posibilidades, claro)

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