Nuevos observatorios espaciales chinos

Poco a poco, casi sin darnos cuenta, China está consolidando uno de los programas espaciales científicos más interesantes en el panorama internacional. Aunque todavía se encuentra a bastante distancia de la NASA o la ESA, el esfuerzo espacial científico chino no ha parado de crecer. Un avance sorprendente teniendo en cuenta que hace apenas una década China prácticamente carecía de un programa espacial científico digno de ese nombre.

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Telescopio espacial SVOM (CAS).

China puso en órbita en 2015 el observatorio de partículas energéticas DAMPE (DArk Matter Particle Explorer), también conocido como Wukong, para el estudio de la materia oscura. En los próximos años el gigante asiático promete lanzar una auténtica flotilla de satélites científicos entre los que se encuentran varios observatorios astronómicos. De entrada, en 2016 está previsto el lanzamiento del observatorio de rayos X HXMT (Hard X-ray Modulation Telescope), un satélite de 2700 kg con tres instrumentos distintos que detectarán rayos X con energías comprendidas entre 1 y 250 keV. HXMT deberá hacer un mapa en rayos X de todo el cielo y se espera que detecte unas mil fuentes de rayos X energéticos, especialmente sistemas binarios con agujeros negros y estrellas de neutrones.

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Observatorio de rayos X chino HXMT (CAS).
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Modelo dinámico de HXMT (CAS).

El sistema detector de HXMT consiste en 18 módulos independientes, cada uno de ellos con un campo de visión de 5,7º x 1º y una superficie de 286 centímetros cuadrados. Además de los rayos X más energéticos, también observará los rayos X de media (5-20 keV) y baja (1-15 keV) energía. El proyecto HXMT se propuso inicialmente en 1992 pero solo fue aprobado definitivamente en 2011. Este observatorio de altas energías usa como plataforma el satélite de observación de la Tierra Jianbing 3. Estará situado en una órbita de 500 kilómetros de altura y 43º de inclinación. Se espera que su misión principal dure cuatro años.

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Instrumentos de HXMT (CAS).

El año que viene China lanzará otro observatorio de altas energías, POLAR (Gamma-ray Burst Polarimeter), un detector de tan solo 30 kg destinado a estudiar la polarización de la radiación emitida durante las explosiones de rayos gamma (GRB). La peculiaridad de POLAR es que no volará de forma independiente, sino que estará instalado en el exterior de la estación espacial china Tiangong 2. Francia, Suiza y Polonia colaboran en el proyecto.

Detector POLAR, situado en el exterior de la estación Tiangong 2 (CAS).
Detector POLAR, situado en el exterior de la estación Tiangong 2 (CAS).

Al igual que POLAR, otro proyecto ya aprobado que estará localizado en el exterior de una estación espacial es CSSOS (China’s Space Station Optical Survey). CSSOS será básicamente un telescopio espacial que usará la futura estación espacial china de 60 toneladas para realizar un mapa de todo el cielo con 9 filtros en el rango de longitudes de onda de 250 a 1800 nanometros, complementando así a los futuros telescopios espaciales Euclid (ESA) y WFIRST/AFTA (NASA).

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Cámara de CSSOS, que estará localizado en el exterior de la futura estación espacial china (CAS).

Otro observatorio de altas energías ya aprobado es SVOM (Space Variable Objects Monitor), un proyecto franco-chino que también se dedicará a detectar las explosiones de rayos gamma y determinar su naturaleza. Para ello contará con dos telescopios de rayos X suministrados por Francia, así como un telescopio de rayos gamma y otro visible de construcción china. SVOM despegará en 2021 y tendrá una vida útil de al menos tres años. Su masa será de 950 kg y la carga útil de la misión será de 350 kg.

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Observatorio para explosiones de rayos gamma SVOM (CNES).

Otros proyectos que ya han sido aprobados, aunque se encuentran en etapa de definición son HERD, SMVLBI, STEP, EP y XTP. Todos ellos deberán despegar entre 2020 y 2025. El más llamativo es STEP (Search for Terrestrial Exo-Planets), una especie de telescopio Kepler chino. STEP será un telescopio espacial de 1450 kg con un espejo primario de 1,2 metros y una focal de 50 metros destinado a buscar exoplanetas mediante el método del tránsito. Estará localizado en el punto de Lagrange ESML-2, pero no se conocen más detalles de la misión.

STEP, el Kepler chino (CAS).
STEP, el Kepler chino (CAS).

XTP (X-ray Timing and Polarization) es un observatorio de rayos X dotado de un total de 17 detectores cuyo objetivo es determinar la naturaleza de varias fuentes de rayos X para intentar averiguar si son agujeros negros o estrellas de neutrones. También podrá discriminar entre las estrellas de neutrones y las hipotéticas estrellas de quarks, si es que existen. Cinco telescopios tendrán una focal de 5,5 metros y diez de 4,5 metros. Dependiendo del grado de colaboración de varios países europeos, China podría ampliar la misión para desarrollar el eXTP (enhanced XTP), una versión más capaz de este observatorio.

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Observatorio XTP (CAS).
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Posible configuración del eXTP (CAS).

SMVLBI (Space Millimeter-wavelength VLBI), también conocida como SMVA (Space Millimeter-wavelength VLBI Array), son dos radiotelescopios espaciales de diez metros de diámetro. Este ‘Radioastrón chino’ tendrá una configuración similar a su homólogo ruso, pero usará dos satélites en vez de uno observando el cielo en las frecuencias de 43, 22 y 8 GHz (con receptores criogénicos). Como suele ser habitual en los proyector de interferometría espacial de muy larga base, los dos satélites estarán situados en órbitas altamente excéntricas de 1200 x 60000 kilómetros (con una inclinación de 28º), lo que permitirá alcanzar resoluciones de 20 microarcosegundos (en la frecuencia de 43 GHz). Con estas resoluciones, SMVA podrá ver la ‘sombra’ del agujero negro supermasivo de la galaxia M87. Casa satélite tendrá una masa de 1800 kg.

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Radiotelescopio espacial chino SMVA.
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Configuración de los dos satélites en órbita.

EP (Einstein Probe) es otro observatorio de rayos X de 380 kg (y una carga útil de 150 kg) con una curiosa y apasionante misión. Gracias a la gran área cubierta por sus detectores, su objetivo será determinar dónde se han producido los sucesos que capaces de crear ondas gravitacionales (como por ejemplo la fusión de dos agujeros negros). Estas ondas no se han descubierto directamente todavía, pero se espera que en los próximos años los observatorios terrestres comiencen a hacerlo. EP podrá descubrir las fuentes originales de estas ondas, así como las contrapartidas electromagnéticas de sucesos que generen neutrinos, tales como supernovas. Por supuesto, también estudiará todo tipo de fenómenos transitorios energéticos. Incluye dos instrumentos con forma de ‘ojo de mosca’, ocho telescopios de gran angular WXT (Wide-field X-ray telescope), que cubrirá 60º x 60º y el telescopio FXT (Follow-up X-ray telescope), con un área de 1º. Ambos observarán rayos X con energías de 0,5-4 keV. Reino Unido y Francia colaboran en esta misión.

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Satélite Einstein Probe para observar la contrapartida electromagnética de los sucesos que creen ondas gravitatorias (CAS).
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Telescopios de rayos X de EP (CAS).
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Área de observación y energías cubiertas por EP (CAS).
Einstein Probe (CAS).
Einstein Probe (CAS).

Por último, entre los proyectos aprobados está HERD (High Energy cosmic Radiation Detection facility), un detector de rayos cósmicos y partículas que estará en el exterior de la futura gran estación espacial china. Es decir, será una especie de versión china del detector AMS-02 instalado en la ISS. Italia, Suiza y Suecia colaboran en esta iniciativa. HERD tendrá una masa de 2,3 toneladas y cubrirá un rango de energías de 100 MeV a 10 TeV para electrones y rayos gamma, aunque podrá detectar energías del orden de PeV para los nucleones. Su resolución angular será de 0,1º. HERD podría estar acompañado en el exterior de la estación espacial por los telescopios de rayos X NEATER (Neutron-star Extreme Astrophysics and new Technology Exploration Research) y XASM (X-ray All Sky Monitor), aunque estos proyectos todavía no han sido aprobados formalmente.

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Detector de rayos cósmicos HERD (CAS).
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Sensibilidad de HERD comparado con otros instrumentos (CAS).

Además de estos satélites, China mantiene en fase inicial otros proyectos como SULFRO, SMAM, COME, UVEM y JEEDIS. SMAM es un telescopio de rayos X para estudiar la radiación de rayos X difusa que baña la Vía Láctra. Todavía se sabe poco sobre este proyecto, que tendrá un campo de visión de 3,25º x 3,25º. SULFRO (Low-Frequency Space Radio Observatory) es un observatorio astrofísico de ondas de radio de baja frecuencia formado por una constelación de diez minisatélites comunicados con una nave principal situados en el punto de Lagrange ESML-2. SULFRO estudiará el cielo y el Sol en las frecuencias de 0,1 a 30 MHz, vetadas para los observatorios terrestres por la ionosfera y las emisiones de radio artificiales. Los minisatélites estarán dispuestos en una zona de 30 x 30 kilómetros y estarán separados de la nave principal unos diez kilómetros. Es posible que cuente con participación europea.

Telescopio de rayos X SMAM (CAS).
Telescopio de rayos X SMAM (CAS).
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Radiobservatorio de baja frecuencia SULFRO (CAS).
Sonda principal de SULFRO (CAS).
Sonda principal de SULFRO (CAS).

Por otro lado, UVEM (Ultraviolet Emission Mapper of  “Cosmic Web”) es un telescopio espacial ultravioleta relativamente grande para estudiar el cielo en las longitudes de onda de 1032 Å, 1038 Å y 1240Å, mientras que COME (Cosmology and Molecule Explorer) es un observatorio de baja frecuencia (40-400 MHz) con una masa de 260 kg.

Telescopio espacial ultravioleta UVEM (CAS).
Telescopio espacial ultravioleta UVEM (CAS).
Observatorio COME (CAS).
Observatorio COME (CAS).

Además de estas propuestas, tenemos a JEEDIS (Jupiter/Earth-twin Exoplanets and Exo-zodiacal Dust Imager and Spectrometer), un telescopio espacial con un espejo primario de 1,5 metros destinado a observar directamente exoplanetas cercanos, incluyendo exotierras. También detectará la luz zodiacal de los sistemas planetarios situados a menos de 20 pársecs, un paso fundamental para entender mejor la formación y condiciones de los planetas extrasolares vecinos. Un proyecto fascinante, al igual que NEarth (Near Earth), otro telescopio espacial para detectar exotierras del que se conocen pocos detalles. Tendrá varios telescopios de 12,4 cm en disposición esférica para cubrir toda la bóveda celeste y descubrir así exoplanetas de tamaño terrestre por el método del tránsito.

Telescopio JEEDIS para el estudio de exoplanetas (CAS).
Telescopio JEEDIS para el estudio de exoplanetas (CAS).

A estos proyectos debemos sumar la creciente actividad en el programa de sondas automáticas para exploración del sistema solar y varias misiones destinadas a observar el Sol que ya hemos tratado en anteriores entradas. Es evidente que China desarrollará en los próximos años de uno de los programas científicos más importantes de entre todas las agencias espaciales. Magníficas noticias, sin duda.

Referencias:

  • Wu B B, Zhang S N. The outlook of China’s space astronomy. Sci Sin Tech, 2015, 45: 779–795, doi: 10.1360/N092014-00332.
  • http://files.aas.org/astronomy2015/Presentations/FM12_Shuang_Nan_Zhang_Astronomy.pdf
  • https://svom.cnes.fr/en/SVOM/index.htm
  • http://www.svom.fr/
  • http://www.brera.inaf.it/Swift10/Talks/Cordier.pdf
  • http://www.brera.inaf.it/Swift10/Talks/Yuan.pdf
  • http://herd.ihep.ac.cn/
  • http://digitalcommons.usu.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=3034&context=smallsat


20 Comentarios

  1. porque no hacen un telescopio a lo iss que cada parte agregue algo de manera que se haga una monstruosidad , no se si es técnicamente posible solo es un concepto.

  2. Entiendo que pueda estar a distancia de la NASA, pero de la ESA?
    A parte de lanzar satélites comerciales desde Kourou, la ESA parece una agencia de powerpoints, que siempre está planificando grandes misiones que acaban no saliendo por presupuesto o falta de acuerdo entre los socios, con luchas internas por las prioridades de cada uno, así que al final lo que hace es ir de paquete a todas partes sin tener capacidad para hacer cosas por si misma.

    No sé, a mi la agencia espacial china me parece mucho más capaz de hacer cosas sin necesidad de nadie, y con menos propagande hace más cosas reales

  3. ¿Los que decían que China era caca, o su pograma pograma pograma estaba muy verde y largo me lo fiais, algún argumento? Y eso que aún ni han empezado.

      1. Si es privado no es un chiste. Prueba a meter en Google pograma pograma pograma, que por cierto, preguntas por ahí que es un programa y como lo de número de la RAE 1949, miembro del benemérito cuerpo de la GC.
        Eso, hay pogramas y pogramas. Y luego postureos.

  4. China ya en los ochenta soñaba con tener un gran programa espacial.Estas misiones pueden parecer poco espectaculares y poco mediaticas pero los chinos van pasito a pasito avanzando.Lentos y a veces no tan lentos pero seguros.En 4 años si todo va bien tendran su propia estacion espacial.A lo mejor no mañana mismo pero en 15-20 años son ellos los que mandan la sonda a Urano.
    Por cierto daniel, hay un rumor que habla de la visita de China a Ceres, se sabe algo de esto?Se hablaba para la decada de 2020.

  5. En este post se comenta que el programa espacial científico chino se acerca al de la ESA y la NASA, pero no dice nada del ruso. Creo que, para ser justos, se debe mencionar el esfuerzo científico de los rusos, que no adolece del oscurantismo de la ESA (recordemos el recurrente problema con la publicación de información que ha comentado Daniel) y el enfoque militarista de las misiones científicas de la NASA.

    1. el enfoque militarista de las misiones científicas de la NASA.??? aque terefieres RIG Que no te entiendo cual es el enfoque militarista dela NASA en sus miciones cientificas ?????

    2. El programa espacial científico ruso es casi inexistente y bajo retrasos contínuos; en los programas científicos de la ESA y la NASA no hay oscurantismo, los resultados se analizan y se publican en revistas científicas unos meses despues de su obtención, los chinos hacen lo mismo (Nature Communications acaba de publicar uno con resultados sobre geologia lunar obtenidos por el rover chino ). no veo enfoque militarista en el Hubble,Kepler,Chandra u otros programas.Deberias informarte algo antes de emitir juicios . La USAF, la NRO y otros organismos americanos investigan lo que quieren sin necesidad de dar explicaciones a nadie ( muchas veces ni anuncian las órbitas de sus satélites ), no necesitan de la NASA.
      Saludos

    3. Ok RIG. El enfoque militarista de buscar exoplanetas, estudiar el cielo con telescopios en diferentes expectros. Si China hace los mismo es para satifacer la curiosidad cientifica.

  6. China tenia ansiedad por poner unos cuantos satélites militares en órbita, que no tenia. Ya lo han hecho, y aunque seguirán, su programa espacial parece estar centrándose en el campo científico.

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 13 enero, 2016
Categoría(s): ✓ Astronáutica • Astronomía • China