Cómo usar dos satélites espías para descubrir planetas extrasolares

Los dos telescopios de satélites espías que el Pentágono regaló a la NASA el año pasado siguen dando mucho juego. La agencia espacial no sabe aún qué hacer con ellos, aunque lo más probable es que uno termine formando parte de una misión para investigar la materia y energía oscuras (WFIRST-NRO). ¿Qué hacer con el otro? No será por falta de ideas. La NASA está abierta a todo tipo de propuestas y en los últimos meses hemos podido ver ideas increíblemente excéntricas, como por ejemplo mandar uno de los telescopios a Marte (MOST). No obstante, de entre todas las propuestas digamos ‘tradicionales’ destacan las que proponen su empleo para estudiar planetas extrasolares. Veamos algunas de ellas.

La primera es la misión SEEHZONES (Search for Exo-Earths in the Habitable Zones of Nearby Stars). Como su nombre indica, SEEHZONES pretende encontrar exotierras, esto es, planetas similares al nuestro alrededor de otras estrellas. El observatorio usaría uno de los dos telescopios de 2,4 metros de diámetro donados por la NRO (National Reconnaissance Office) para estudiar unas 150 estrellas durante tres años -la misión podría ser extendida posteriormente- mediante astrometría. Este método consiste en observar cuidadosamente la estrella para descubrir pequeños desplazamientos que delatan la presencia de planetas. SEEHZONES podría descubrir mundos con la mitad de la masa de la Tierra en las diez estrellas más cercanas a la Tierra. Según las estimaciones, SEEHZONES podrá encontrar entre 5 y 50 exotierras. Sí, está claro que el margen de error es enorme, pero es que estas cifras se derivan de los últimos resultados de la misión Kepler, que estima que el porcentaje de estrellas de tipo solar con exotierras está comprendido entre el 3% y el 30%. Como bola extra, este telescopio también medirá la órbita de decenas de asteroides próximos a la Tierra (NEAs) y la masa de agujeros negros y estrellas de neutrones en sistemas binarios. SEEHZONES tendría una masa de 2000 kg.

Propuesta SEEHZONES (NASA).

Mientras SEEHZONES detectará planetas por el método de la velocidad radial, New Worlds Imager (NWI) será capaz de verlos directamente. Hasta ahora, todos los exoplanetas que hemos podido fotografiar directamente son en realidad planetas en formación que emiten intensamente en el infrarrojo y en el visible. New Worlds Imager será capaz de ver planetas gigantes directamente en el visible (400-900 nm) que orbiten sus estrellas a más de 150 millones de kilómetros (1 Unidad Astronómica). Para ello, el telescopio estará dotado de un coronógrafo capaz de ocultar la luz de la estrella en el centro de la imagen, permitiendo ver los planetas. NWI estudiaría también los discos de planetesimales, hielo y roca que se encuentran alrededor de las estrellas.

Otra propuesta que haría uso de coronógrafos es EXACT (The EXoplanetary Astrometric-Coronagraphic Telescope). EXACT observará centenares de estrellas cercanas a la Tierra y sería muy similar a NWI, aunque se centraría más en el estudio de la luz zodiacal y los discos de planetesimales. Aún así, se calcula que podría detectar unas veinte exotierras en el plazo de cinco años, bien mediante astrometría, bien por visión directa (y con suerte, mediante ambas técnicas). Los coronógrafos son ideales para ver directamente planetas, de ahí que la propuesta ExO (Exoplanet Observatory) también se sume a la moda. ExO es muy similar a las dos propuestas anteriores y estaría situado en el punto L2 del sistema Tierra-Sol. Con una masa de 3700 kg, será lanzado por un Falcon 9 y, además de ver planetas extrasolares, llevará a cabo espectrometría de planetas que transitan.

ExO será capaz de ver planetas del tamaño de Júpiter y exotierras alrededor de otras estrellas (NASA).
Simulación de las capacidades de EXACT con planetas situados alrededor de estrellas a menos de 20 pársecs. Las circunferencias son planetas que se podrían detectar mediante astrometría, mientras que los círculos rellenos son planetas que podrían verse mediante astrometría y visión directa (NASA).

Por su parte, DIREX (Direct Imaging Reconnaissance of Exoplanets) pondrá el énfasis en la visualización directa de exoplanetas. DIREX observará cientos de planetas directamente, siempre y cuando estén situados a menos de 20 pársecs del Sistema Solar y estén a más de 1 UA de distancia de su estrella. Dependiendo de las propiedades del planeta, podrá detectar la presencia de agua, dióxido de carbono y metano en su atmósfera. Llevará a cabo fotometría en el visible y espectroscopía en el infrarrojo cercano de forma muy parecida al método demostrado por la sonda EPOXI dentro del Sistema Solar, lo que le permitirá distinguir posibles exotierras de forma relativamente sencilla.

Pero la propuesta más espectacular es sin duda SEC (Starshade Earth Characterizer). SEC podrá ver directamente hasta cincuenta exotierras en estrellas cercanas de tipo solar. Pero para ello no empleará un coronógrafo, sino un ocultador externo (starshade) de veinte metros de diámetro similar a la propuesta para ser usada con el James Webb y que será lanzado conjuntamente con el telescopio. Mientras el ocultador se posiciona para observar un sistema candidato, el telescopio podrá ser usado para estudios astrofísicos generales. El ocultador se situaría a 45000 kilómetros de distancia para observaciones en la banda de 250-550 nm y a la mitad de esta distancia para la banda 500-1000 nm. Estaría estabilizado mediante rotación (5 rpm) y se movería usando motores de plasma, tardando unos diez días para situarse en su sitio entre observación y observación. Como mínimo, SEC detectaría tres exotierras cercanas. No parece mucho, cierto, pero lo fascinante es que sería capaz de estudiarlas espectroscópicamente con todo lujo de detalles. Con SEC podríamos buscar la presencia de biomarcadores en las atmósferas de estas exotierras y saber si poseen vida en su superficie.

Ocultador para la misión SEC y configuración de lanzamiento (NASA).

Todas estas propuestas resultan apasionantes, aunque personalmente me quedo con SEC. El potencial de estas misiones es tan grande que algunas casi pueden compararse a los objetivos del malogrado TPF-C (Terrestrial Planet Finder Coronograph). Lamentablemente, con o sin ayuda de los espías del NRO, la NASA no pasa por su mejor momento económico y ahora mismo no puede permitirse lanzar dos observatorios espaciales, así que lo más probable es que uno de los dos telescopios del NRO se quede en tierra. Las misiones exoplanetarias que hemos visto más arriba son demasiado especializadas para ganarse el apoyo de toda la comunidad científica, que ahora mismo favorece una misión de tipo WFIRST. El agujero negro presupuestario en el que se ha convertido el James Webb ha obligado a postergar el WFIRST hasta 2024 como muy pronto, pero los telescopios militares podrían acelerar el calendario de desarrollo y permitir que este observatorio espacial esté listo para 2020 aproximadamente. Aún así, dificilmente habrá dinero para otro telescopio más.

Lo que más rabia me da es que nuestra especie cuenta ahora mismo con la capacidad de analizar la atmósfera de una exotierra situada a pocos años luz y sin embargo preferimos dejar pasar esta oportunidad hasta que vengan tiempos mejores, si es que vienen. Y todo esto gracias a las migajas del Pentágono. ¿Se imaginan que podría hacer la NASA no ya con uno o dos, sino con varios telescopios de este tipo?

Referencias:

10 comentarios

Participa Suscríbete

daniel fernandes rodriguez daniel fernandes rodriguez

Sinceramente, Daniel, no podría estar mas acuerdo contigo. “Ahora no podemos, cuando haya más dinero”, dicen, pero no se puede pasar esta oportunidad. Por otro lado, me gustaría preguntar si tienes algún artículo o algo en el que definas y expliques para gente como yo (con mucho interés pero conocimientos bastante limitados en comparación con otros lectores) la escala de Kardashov/Kardashev (la wikipedia ya me hace dudar sobre el nombre). Saludos y gracias por estos posts que, personalmente, me inclinan cada vez mas a estudiar Ingeniería Aeroespacial.

R2AM R2AM

No solo lo que podría hacer con varios de estos telescopios … que no lo olvidemos pero son restos que quedaron sin usar. Sino con los nuevos que serán un par de generaciones más avanzados.

Por no hablar del hardware ya lanzado y que se podría ver la posibilidad de reutilizarlo.

Y no solo los USA, más criticable es lo de Rusia, China … que también tienen satélites espía hay arriba y mucho menos programa científico.

Saludos.

fendetestas fendetestas

Ola, se ha dicho en más ocasiones: si el esfuerzo presupuestario en artilugios para ver qué, cómo, dónde el vecino hace “sus cosillas”fuera empleado hacia arriba tendríamos unos conocimientos a los que si: estamos renuncuando como especie.
Otra cosa más de nuestro comportamiento que no sería “entendible” para un “observador” exterior.. Será siempre así??

Horacio de Argentina Horacio de Argentina

Hola a todos, Daniel, dices que qué haría la NASA no con dos, sino con varios telescopios regalados por el Pentágono, supongo que mucho, pero imagínate lo que haría la NASA si al Pentágono le sacan el 10% de su presupuesto y se lo agregan al de la NASA… es un tortón más de plata, en 5 años te hacen despegar el Leviatán ese que llaman SLS con Orión a pleno incluida viajando derecha para la estación orbital lunar donde los espera un super LEM ya dispuesto a alunizar… bueno me fui al diablo, pero creo que por ahí iríamos.

Jose Ignacio Cimadevilla Mejias Jose Ignacio Cimadevilla Mejias

Como puede alguien del gobierno USA decir no a SEC!? Como vas a una reunión en que alguien dice ‘Podemos construir un telescopio espacial que hará espectrografia detallada, con capacidad para detectar biomarcadores, de planetas de masa terrestre. Solo necesitamos 3.000 millones de $.’ y dices ‘No, ahora no hay dinero.’!?
No lo entiendo…

daniel fernandes rodriguez daniel fernandes rodriguez

Yo tampoco, sería como si una hora antes de que Gagarin despegara, hubieran llamado al centro de Control “Oye Korolev, saca de ahí al Gagarin que necesitamos el cohete para un satélite militar”. Pues aquí dicen “En este planeta podríamos detectar indicadores de vida, pero preferimos usar el dinero para ver que hacen los rusos. Total, solo hay 475858373028263837393 satélites haciendo lo mismo.”

Francisco M. Francisco M.

El problema es que sólo ven con 3 metros por pixel de precisión, y necesitan mandar uno con 30cm de precisión… y luego uno con 3cm, y luego uno que tenga reconocimiento biométrico y pueda guiar misiles de los drones (así bajar a los molestos en modo automático). Y así, siempre quieren más “avance”.
Mientras tanto si alguno quiere ver si hay vida en otro mundo, va a tener que esperar un par de décadas

Miguel Rodríguez Miguel Rodríguez

Cualquiera de estas misiones es apasionante. Mientras tanto, el James Webb se ha ido convirtiendo en un lastre que va a impedir que se lancen telescopios que, con tecnología más moderna, pueden conseguir un rendimiento científico espectacular a menos coste.

Francisco M. Francisco M.

Vade Retro, Satan!
Que en mi vida vi que una crítica a un proyecto fuera útil para redirigir dinero a otros. O sea, si se critica el Webb la única solución de la NASA sería cancelarlo y haber tirado a la basura el presupuesto -y con lo sobrante no hacer ni siquiera media misión (pues siempre parece que lo sobrante termina en un agujero negro).
Lo que menos se necesita es cancelar algo ahora. Sobretodo el Webb. Lo que se necesita es que las misiones científicas den frutos que atraigan a la población, para eso hay que tener misiones científicas importantes (cada vez menos y más limitadas en sus números), y para eso hay que apoyar lo poco que hay hasta el final. Porque lo que la NASA cancela, no se lo gana ningún otro proyecto nuevo (vean los famosos cohetes que han prometido, sirvieron para hundir los presupuestos y dejar a la NASA sin sondas a los planetas exteriores, y sin cohetes!)

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *