Las nuevas misiones de la ESA (Euclid y Solar Orbiter) y réquiem por PLATO

Por Daniel Marín, el 5 octubre, 2011. Categoría(s): Astronomía • ESA • sondasesp ✎ 12
La agencia espacial europea (ESA) seleccionó ayer dos nuevas misiones de clase media (M-Class) dentro del programa Cosmic Vision 2015-2025. Las ganadoras son Euclid y Solar Orbiter, que serán lanzadas en 2017 y 2019 respectivamente.
Euclid es una misión apasionante cuyo objetivo es el estudio de la energía oscura y la materia oscura.  Curiosamente, el anuncio de la ESA coincidió con el anuncio del Premio Nobel de Fïsica de 2011, otorgado a los descubridores de la energía oscura. Euclid es un satélite de 2105 kg dotado de un telescopio de 1,2 metros de diámetro (el Hubble tiene un espejo de 2,4 m) que debe analizar en detalle el modelo cosmológico estándar ΛCDM desde el punto L2 del sistema Tierra-Sol. Será lanzado desde la Guayana Francesa por un cohete Soyuz-ST en 2019 y su vida útil se estima en cinco años.
Dispondrá de tres instrumentos para captar imágenes de galaxias muy débiles (hasta magnitud 24,5) en una superficie de 15 000 grados cuadrados de la bóveda celeste: una cámara CCD en el  visible (Visible Imager, VIS), un fotómetro en el infrarrojo cercano (Near-Infrared Photometer, NIP) y un espectrómetro IR (Near-Infrared Spectrometer, NIS). Gracias a estos instrumentos se podrá medir el corrimiento al rojo de todos los objetos extragalácticos situados en ese área (Wide Extragalactic Survey, WES), así como un estudio profundo (Deep Survey, DS) de dos regiones de 40 grados cuadrados situadas en ambos polos de la eclíptica. 
Euclid (ESA).
El corrimiento al rojo estudiado será hasta z=2, es decir, será capaz de estudiar objetos con una edad máxima de diez mil millones de años y se obtendrán datos espectrográficos de unos 70 millones de galaxias. El campo de visión será muy grande, de casi medio grado (el tamaño aparente de la Luna). Euclid debe darnos una medida precisa de los parámetros w0 y wa de la energía oscura con una precisión del 2% y 10%, respectivamente, lo que nos permitirá poder asegurar con certeza si este 75% del Universo se comporta como una constante cosmológica o no. Además, podrá determinar la suma de la masa de los neutrinos con una precisión superior al 0,04 eV. Para ello, Euclid estudiará los datos obtenidos para detectar lentes gravitatorias débiles en las imágenes de galaxias y medir así la distribución tridimensional de la materia oscura y el valor de la energía oscura. Además usará el método de las Oscilaciones Acústicas de Bariones (BAO) para medir la energía oscura observando la distribución de los cúmulos galácticos y comparándola con el fondo cósmico de microondas. Esta misión también permitirá verificar la validez de ciertas teorías alternativas a la relatividad general al medir el parámetro γ o “factor de crecimiento”, que mide la eficiencia con la que se forma una estructura en el Universo en función del corrimiento al rojo.

Euclid permitirá afinar los parámetros característicos de la energía oscura (ESA).
La otra ganadora, Solar Orbiter, no es menos fascinante. Como su nombre indica, se trata de una misión que debe estudiar el Sol desde una distancia mínima de 0,23 UA (unos 34 millones de km), incluyendo las regiones situadas en latitudes superiores a los 30º. La carga útil estará formada por varios instrumentos de altas energías y la duración de la misión sería de 7,5 años. Comparte elementos de la sonda BepiColombo a Mercurio y complementará a las numerosas misiones existentes que estudian nuestra estrella (SOHO, STEREO, SDO, etc.). Deberá despegar en 2017. 
Solar Orbiter (ESA).

Detalles de Solar Orbiter (ESA).
Órbita hacia el Sol de la sonda (ESA).
Aunque la atención mediática se la han llevado estas dos misiones, me permito recordar una de las propuestas perdedoras que llegaron a la final el año pasado y que finalmente no ha sido seleccionada. Porque desgraciadamente, mi misión favorita no ha pasado el corte. Me refiero a PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars), un telescopio espacial parecido a la misión Kepler de la NASA que debía haber detectado centenares exotierras, es decir, planetas extrasolares de 0-6 masas terrestres situados en la zona habitable de sus estrellas.

A diferencia de Kepler, PLATO observaría estrellas relativamente brillantes -entre 8 y 11 magnitudes-, permitiendo la observación de los candidatos a planetas desde observatorios terrestres. PLATO también debía estar situado en el punto L2. En concreto, hubiese sido capaz de observar 20 000 estrellas de magnitud inferior a m=11 y unas 250 000 hasta la magnitud 14 ó 15. Al centrarse en estrellas brillantes, se maximizarán las posibilidades de detección de pequeños planetas y además los exoplanetas detectados podrán estudiarse desde la Tierra por el método de la velocidad radial. A diferencia de CoRoT o Kepler, PLATO hubiese usado múltiples telescopios. Dependiendo del diseño propuesto, podrían ser 12 telescopios reflectores, 42 refractores o 54 refractores. Su vida útil se estimaba en seis años, durante los cuales PLATO tenía que observar continuamente dos zonas distintas del cielo.

Una de las posibles configuraciones de PLATO (ESA).
Regiones del cielo a observar por PLATO, comparadas con las zonas de CoRoT y Kepler (ESA).
Región de masas y órbitas de exoplanetas en las que trabajará PLATO (ESA).
Estimación del número de planetas que puede detectar PLATO (ESA).
De las tres misiones, Euclid era el caballo ganador, pero me da mucha pena que PLATO no haya sido aprobada. Soy consciente de que el comité que ha seleccionado estas dos misiones ha sopesado detenidamente todas las ventajas e inconvenientes de las propuestas hasta detalles insospechados, pero francamente creo que PLATO es una misión infinitamente más interesante que Solar Orbiter, especialmente si tenemos en cuenta que ya existen otras propuestas para observar el Sol de cerca, como son las misiones Solar Probe de la NASA o la Intergeliozond rusa. Probablemente, la perspectiva de lanzar dos misiones basadas en telescopios espaciales situados en L2 ha jugado en favor de la elección de Solar Orbiter.
Esperemos que la ESA se apiade de PLATO y le ofrezca una segunda oportunidad.

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12 Comentarios

  1. Es interesante el ‘timing’ de esta decision. Hace unos dias leia que la mision TESS habia sido seleccionada por la NASA para su programa de EXPLORERs. Aparentemente tiene caracteristicas similares a PLATO, por lo que no habria tenido sentido hacer las dos.

  2. @icvav: corregido, gracias.

    @Anónimo: sí, pero TESS no ha sido aprobada aún, simplemente ha sido seleccionada para la siguiente fase. Nada garantiza que sea aprobada finalmente. Por otro lado, PLATO era más ambiciosa que TESS.

    Saludos.

  3. Una pena la cancelación de PLATO. Las misiones M de la ESA tienen un techo de gasto de 470 M€. En España acabamos de rescatar a la Caja de Ahorros del Mediterráneo por un valor de 7000 M€ (he leído que se estima que el coste final será de unos 100 € por español al no poder recuperarse gran parte de ese dinero). Yo preferiría que mi dinero fuera a una misión como PLATO. De verdad que casi se me salta una lagrima cada vez que lo pienso. ¿Cómo se pude enseñar lo barato que es la exploración espacial?

  4. @NudoMarinero: Tienes razón. Triste, pero cierto.

    @octopus: teorías hay para todos los gustos, pero el consenso de la comunidad científica es lo que cuenta.

    @jarban02: sí, es verdad. Me hice un lío con las fechas. Corregido. De todas formas, yo no contaría mucho con el Atlas V. ¡Gracias!

    @Starfish: se sabe más o menos, pero no tengo la documentación a mano.

    Saludos.

  5. Disculpa Daniel, ando buscando los costos aproximados de los instrumentos que llevará el Solar Orbiter, de casualidad sabes en dónde podría encontrar aunque sea un estimado?
    Por cierto, me leo casi todo, gracias!

  6. Finalmente la ESA se apiado de PLATO, y será lanzada en 2024…y además la NASA aprobó TESS, sin duda vivimos tiempos maravillosos para la exploración espacial…

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Por Daniel Marín, publicado el 5 octubre, 2011
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