Las finalistas de la próxima misión europea M5

La agencia espacial europea (ESA) ya ha elegido tres finalistas para la quinta misión de tipo M (de coste medio) de su historia, denominada M5. Las ganadoras son THESEUS, SPICA y EnVision, seleccionadas de entre un total de 25 propuestas. Como suele ser normal en estos casos, solo puede quedar una. Pero mejor no aguantemos la respiración, porque la ESA no hará pública su decisión hasta 2021. Recientemente la agencia espacial eligió la ganadora para la misión M4, que será el telescopio ARIEL para el estudio de atmósferas exoplanetarias, así que es normal que no tenga prisa. Veamos ahora estas misiones finalistas en detalle.

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Telescopio espacial infrarrojo europeo-japonés SPICA (ESA/INTA).

SPICA

SPICA (SPace Infrared telescope for Cosmology and Astrophysics) es un telescopio espacial de 3,5 toneladas que observará el infrarrojo medio lejano. Realizada en colaboración con la agencia espacial japonesa JAXA, dispondrá de un espejo principal de 2,5 metros de diámetro y cubrirá las longitudes de onda de 12 a 230 micras, por lo que estará refrigerado hasta los 8 kelvin. Básicamente se trata de una versión mejorada y supervitaminada del antiguo telescopio espacial Herschel de la ESA. De ser aprobada será lanzada en 2029 mediante un cohete H3 japonés y estará situada en el punto de Lagrange L2 del sistema Tierra-Sol.

Cobertura en longitudes de onda de SPICA (ESA).
Cobertura en longitudes de onda de SPICA (ESA).
Cobertura en longitudes de onda de SPICA (ESA).
Sensibilidad de SPICA (ESA).

La misión principal de SPICA debe durar tres años, con posibilidad de llegar a los cinco. La nave consta de un modo de servicio SVM (Service Module), un módulo dedicado a la refrigeración (Cooler Module) y el módulo con la óptica y los instrumentos, el PLM (Pay Load Module). El diseño del sistema de refrigeración está basado en el del telescopio Planck de la ESA que estudió el fondo cósmico de microondas. SPICA lleva más de una década en desarrollo, pero hasta el momento no ha tenido suerte. Originalmente SPICA era un proyecto más ambicioso: el espejo principal era de 3,5 metros y la óptica estaba refirgerada a 4,5 kelvin (el cohete debía ser un H-IIA). El observatorio incluirá dos instrumentos principales —divididos a su vez en subinstrumentos—: el espectrómetro europeo SAFARI para el infrarrojo lejano —en el que colabora España— y el instrumento japonés MIR para el infrarrojo medio. SPICA debe estudiar todo tipo de procesos astronómicos, desde la formación estelar hasta la evolución galáctica, pasando por la materia oscura. El interés de esta misión, con fuerte presencia española, radica en que actualmente se trata de la única propuesta para estudiar el infrarrojo lejano y permitirá cubrir el hueco de longitudes de onda que existirá entre el James Webb y el observatorio ALMA.

Cobertura en longitudes de onda de SPICA (ESA).
Cobertura en longitudes de onda del especttrómetro SAFARI de SPICA (ESA).
Contribución de (ESA).
Contribución de varios países a SPICA (ESA).

THESEUS

THESEUS (Transient High Energy Sky and Early Universe Surveyor) es una propuesta muy original que estudiará el universo primigenio a través de las explosiones de rayos gamma. Para ello dispondrá de varios sensores que cubrirán un enorme rango de energías (de varios megaelectronvoltios a 0,3 kiloelectronvoltios) en rayos X con una gran sensibilidad. Contará también con un telescopio infrarrojo de 0,7 metros de diámetro para seguir la evolución de la contrapartida óptica de la explosión. Además THESEUS podría identificar rápidamente las fuentes de ondas gravitacionales detectadas por los interferómetros terrestres.

THESEUS (ESA).
THESEUS (ESA).

La masa de THESEUS sería de solo 400 kg aproximadamente. Sería lanzado mediante un pequeño cohete Vega-C y estaría situado en una órbita baja ecuatorial de 600 kilómetros de altura. THESEUS explorará el universo antiguo, especialmente el periodo comprendido entre los 400 millones de años después del Big Bang y los mil millones de años, una época de la que sabemos muy poco. Se espera que este observatorio sea capaz de detectar decenas de explosiones de rayos gamma (entre 30 y 80) de ese periodo, explosiones que, debido al corrimiento al rojo por la expansión del universo, se observarán en la región de rayos X principalmente.

Periodo que estudiará THESEUS (ESA).
Periodo que estudiará THESEUS (ESA).

EnVision

Esta misión es de sobras conocida por los lectores de Eureka. Ya se propuso en su momento para las convocatorias de las misiones M3 y M4, evidentemente sin éxito. EnVision es una sonda que debe orbitar Venus para levantar un mapa de su superficie mediante radar con una resolución global superior a los 35 metros, aunque podría alcanzar hasta un metro en unas pocas zonas seleccionadas. Para ello lleva un radar interferométrico de apertura sintética (InSAR) denominado VenSAR. Además del radar la sonda incluye el espectrómetro ultravioleta e infrarrojo VEM y la cámara infrarroja VEM-M. En un principio la sonda tenía una masa de 1.500 kg porque debía ser lanzada mediante un Soyuz, pero ahora se contempla su lanzamiento mediante un Ariane 6.2, por lo que su masa alcanzará los 1.700 kg. El diseño de EnVision está basado en el del satélite Sentinel 1 de la ESA. Después de que las misiones a Venus se hayan quedado fuera de la última preselección de la próxima New Frontiers y la siguiente misión Discovery, ambas de la NASA, EnVision es una de las pocas propuestas para estudiar Venus junto con una sonda rusa y otra china, esta última la única en firme por el momento.

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Sonda europea EnVision para estudiar Venus (ESA).
Diseño actual de EnVision (ESA).
Diseño actual de EnVision (ESA).

Suponiendo que las bondades técnicas y presupuestarias de las tres propuestas sean correctas —la puntuación de cada misión es secreta—, mi apuesta ganadora es SPICA, seguida por EnVision y THESEUS. SPICA le permitirá a la ESA mantener su liderazgo científico y tecnológico relativo a observatorios espaciales y además es una misión realizada en colaboración con Japón, un factor que añade más riesgos pero también introduce varias ventajas. Por su parte EnVision continuaría el legado de Venus Express y le daría a la ESA la oportunidad de reforzar su programa planetario más allá de Marte, Júpiter y Mercurio. THESEUS tiene a su favor su relativa sencillez —comparada con las otras dos misiones— y que podrá estudiar rápidamente las contrapartidas electromagnéticas de las ondas gravitacionales. Por citar argumentos en contra, SPICA es una misión cara y compleja que, a pesar de que sería científicamente muy productiva, tampoco tendría un carácter especialmente novedoso por culpa del James Webb y ALMA. El observatorio cuenta con un espejo de solo 2,5 metros, un tamaño importante, pero para nada impresionante. Por otro lado, EnVision podría resultar redundante, o menos espectacular, por culpa de la misión china para el estudio de Venus —que incluye un radar de apertura sintética—, mientras que THESEUS quizá dependa demasiado para su productividad científica en las ondas gravitacionales, un campo fascinante, pero que todavía se encuentra en pañales.

En el tintero se han quedado muchas otras misiones, algunas realmente interesantes. Entre las misiones planetarias propuestas para la próxima M5 que se han descolgado podemos citar a Castalia —una misión para estudiar los enigmáticos cometas del cinturón principal—, DEPHINE —una sonda para el estudio de Fobos y Deimos—, Hera —una cápsula para analizar la composición de la atmósfera de Saturno— o SELMA, una sonda que debía estudiar las anomalías magnéticas de la Luna. Ahora todo se decidirá entre SPICA, THESEUS y EnVision. Una de ellas despegará alrededor de 2029. ¿Cuál es tu favorita?

Referencias:

  • http://sci.esa.int/cosmic-vision/60257-esa-selects-three-new-mission-concepts-for-study/


57 Comentarios

  1. Pues mis favoritas por orden serían SPICA, THESEUS y EnVision.
    La verdad Venus me llama poco la atención, y seguro que aún guarda muchos misterios.
    Saludos.

    1. Comparto tu opinión.

      SPICA es la más interesante. También la más cara. Realizarla con Japón tiene ventajas e inconvenientes.

      THESEUS resulta interesante, especialmente por su bajo coste.

      EnVision… No sé, no veo que sea novedosa.

      1. Como asi q ue: “EnVision… No sé, no veo que sea novedosa.”
        ..le parece poco cartografiar la superficie del planeta Venus en una resolución sin precedentes. Eso se hizo con marte antes de empezar a enviar sondas al ‘planeta rojo’, lo mismo primero hay que conocer las características físicas del planeta Venus oculto bajo nubes para en un futuro saber donde aterrizar o que zonas del planeta son mas interesantes.

        1. EnVision cartografiará Venus con una resolución media de 35 m, mucho mejor que Magellan (1 km). ¿Salto importante? Sí, desde luego. Mi objeción es que no le veo mucho sentido que Europa envíe una sonda a Venus para cartografiarlo cuando China tiene previsto hacer exactamente lo mismo. De ahí mi comentario de que me parecía “poco novedoso”.

          Aquí puede ver una maqueta de la propuesta china
          https://gbtimes.com/model-chinas-first-venus-probe-unveiled-shanghai
          con un bonito radar

          Aunque no tengo información de qué pretende hacer exactamente China ni las características de la misión, me parece más sensato no repetir lo que otros pretenden hacer.

          Saludos

          1. oh entendí pero ¿en caso de que China realice su misión con alta resolución, compartirá China sus mapas venusinos con las otras agencias?

      2. tomando una analogia:
        el origen de los mapas de América son las cartas náuticas, y el primer mapa de América lo realizo Juan de la Cosa en ela ño 1500 seguidos del mismo Colon y los aportes de Ojeda, Vespuccio (Americo) y Caboto. Esos mapas permitieron la exploracion y el conocimiento de un nuevo mundo.
        Lo mismo pasa con la exploracion espacial, primero debemos trazar mapas de trayectoria y energía, y luego cartografiar el nuevo mundo para poderlo conocer, entender, explorarlo, colonizarlo, en este caso el nuevo mundo no es America sino un planeta llamado venus. Por eso la importancia de ‘EnVision’.

        1. En la entrada anterior de Daniel sobre la zona de habitabilidad, él comenta que Venus quedaría ligeramente fuera de esta zona. La atmósfera de Venus hace imposible la colonización. Y si te refieres a las propuestas de situar ciudades flotantes en la atmósfera de Venus es un poco desquiciada, ¿qué sentido tendría?

    1. No hace falta construir un telescopio especial para eso. Basta conque el telescopio pueda hacer espectrometria a pedido. Me pregunto si la digitalizacion de la luz recibida puede arruinar los datos para hacer luego espectrometria en la Tierra. En principio no deberia.

  2. Sinceramente preferiría que ESA tuviera una parte de su presupuesto dedicada a estudiar el Sistema Solar y otra distinta para todo lo demás fuera de él. Tener que decir entre las dos primeras y Envision como que no me cuadra. Pero como es lo que hay yo me quedaría con SPICA, porque nos permitiría completar la “big picture” como dirían los anglosajones, junto con las sondas y observatorios que están por venir como el JWST, SKA…

    Daniel llevo un tiempo queriendo preguntarte sobre una investigación precisamente de la ESA, que por no desviar los comentarios, muchas veces tan interesantes como tus post, no me he atrevido a hacerlo antes. En fin, que sabes sobre lo que llaman Air-Breathing Thruster y si en verdad tendría aplicación en la realidad, cuantas órbitas se necesitarían para llenar el tanque de combustible jeje.
    https://www.space.com/40056-air-breathing-electric-thruster-test.html

  3. THESEUS. Aunque no me queda claro (y eso que busqué) cuánto más allá de z~10 puede observar (todo lo que encontré fue “z~10 and beyond” y “z~10 and possibly beyond”).

    Sería más que interesante que pudiera observar hasta z=15 o incluso z=20 dado que hay indicios como:

    La galaxia GN-z11:
    https://www.nasa.gov/feature/goddard/2016/hubble-team-breaks-cosmic-distance-record

    The onset of star formation 250 million years after the Big Bang
    https://www.nature.com/articles/s41586-018-0117-z

    Si se confirma esta señal implicaría que las primeras estrellas se habrían formado a los 180 millones de años tras el Big Bang
    http://francis.naukas.com/2018/03/01/posible-efecto-de-la-materia-oscura-sobre-la-formacion-de-las-primeras-estrellas/

    Saludos.

  4. Voto por SPICA.
    Además, ese telescopio es clavado a mi maksutov/cassegrain, solo que un “poquito” más grande y “algo mejor” refigerado. 😉

  5. En el articulo pone que el sistema de refrigeración estará basado en el de la sonda Planck, pero en el gráfico indica que será de fabricación japonesa. ¿Tiene sentido?
    Saludos.

      1. Eso no lo pongo en duda, pero si el sistema de refrigeración está basado en el de una sonda europea me extraña que sea parte de la contribución japonesa. Lo logico seria que fuera de diseño y construcción europea, pienso.
        Saludos.

  6. Prefiero EnVision, considero que Venus debe ser estudiado a fondo como lo hacen con Marte, claro que aparatos que se posen en la superficie son muy complicados, así que mientras tanto… que lo orbiten

  7. Yo creo que THESEUS es la mejor opción. Comparto tus argumentos Daniel sobre SPICA y EnVision. Pero THESEUS tiene un gran potencial para trabajar el área de las ondas gravitacionales, un campo en el que se está avanzando. No sé bien para qué fecha
    está. pero creo que estará muy próximo con lanzamiento de LISA, por lo que sería un apoyo enorme un telescopio como THESEUS para observar los orígenes de las ondas gravitacionales que LISA estudie.

    Excelente entrada Daniel, saludos desde Argentina!

  8. Yo daría mi dinero: mucho a Theseus, poco a Spica y nada a EnVision. Esto me hace pensar en qué mecanismo sigue la ESA para proclamar los vencedores en cada caso. ¿Quienes deciden: los políticos, los técnicos científicos, una mezcla de intereses lobbísticos?.
    Estaría bien que las autoridades preguntasen al pueblo soberano, (que es al final quien paga mediante impuestos), qué proyectos prefieren. A ver, que no quiero que me consulten si en la mansión de Pablo e Irene ponen un jacuzzi con spa o sin esas burbujitas. Pero tantísimo dinero como se gasta la ESA, bien podrían consultar algo.

    1. A mi tambien me parece estupendo siempre que se pregunte al pueblo, pero si este no está preparado el resultado de estas consultas puede ser un poco desastroso, aunque tiene la ventaja que les involucran en el tema espacial y eso puede ser un aspecto muy positivo. Desde luego aun asi seria mucho mejor opción a que decidan los políticos y ya está.
      Yo prefiero que decidan los técnicos científicos, mucho mejor aprovechamiento del presupuesto. Pero de esta manera tambien nos podemos quejar de misiones muy interesantes científicamente pero anodinas para el gran público.
      Pero el “Pero tantísimo dinero como se gasta la ESA”… aquí nos quejamos siempre de los contrario 😉
      Saludos.

      1. No, por favor, acabaríamos con un programa espacial digno del dicho “la mierda es buena, billones de moscas no pueden estar equivocadas”.

        1. No puedo estar más de acuerdo. Además, de unos productos tan exageradamente complejos. Si preguntar a cualquiera de nos sería un chiste, imaginemos al “público general”. Saludos

    2. Las misiones se aprueban de acuerdo con un comité que analiza cuidadosamente su retorno científico potencial, su coste y la posibilidad de superarlo (o de que haya retrasos), las tecnologías implicadas, el contexto de otras misiones (de la ESA o no) con las que se puedan hacer sinergias, etc., etc. En cuanto a los objetivos científicos en Europa no tenemos el Decadal Survey como en EEUU, pero los objetivos de la comunidad científica es este continente son muy parecidos, por no decir los mismos, que al otro lado del charco. Y en exploración planetaria Venus es uno de los primeros objetivos en cuanto al sistema solar se refiere. La diferencia con la NASA es que la ESA tiene mezcladas sus misiones planetarias y astrofísicas, por lo que compiten por las mismas misiones. En cuanto al peso político, depende de cada misión, pero siempre es necesario buscar el apoyo de la mayoría de países de la ESA. Por ejemplo, BepiColombo fue aprobada en gran parte por la presión de Italia (y porque el resto de países estaba a favor), mientras que las últimas propuestas de misiones a la Luna han sido apoyadas por Alemania, pero no por muchos otros países, de ahí que se hayan cancelado. Las misiones S, M y L son distintas porque surgen a partir de una competición de propuestas.

    3. Rectificación.
      En la wiki: en.wikipedia.org/wiki/List_of_European_Space_Agency_programs_and_missions
      se clasifican las misiones de la ESA en Horizon 2000(+), cosmic vision, living planet y sin programa.
      Las S, M y L pertenecen a Cosmic Vision. Y dentro de éstas, la M5 podría ser: o bien una ampliación de lo que hizo Herschel (Spica), o bien hacer algo parecido a lo que hará Athena (Theseus) o cartografiar Venus.
      No sabía que Theseus era similar a Athena (L2). Cambio mi opinión. Yo daría poco dinero a Spica y nada al resto. Lo ahorrado, me lo gastaría en una exploración robótica de Europa. Porque parece ser que tanto a la NASA con Europa Clipper como a la ESA con Juice (L1), se les ha olvidado para el 2024 incluir un robot que se pose en la superficie de Europa y que empiece a perforar el hielo. Bueno, supongo que tendremos que esperar al 2060 para saber (nada, tan sólo una nimiedad sin trascendencia, como es saber) si el océano submarino de Europa contiene vida.

      1. Theseus solo se parece a Athena en que observará en rayos X, pero sus objetivos y prestaciones son muy diferentes. Por supuesto que se solapan ciertos objetivos, pero, como digo, son misiones muy distintas. Athena es un observatorio genérico de rayos X muy potente comparable al Chandra de la NASA, mientras que THESEUS es una misión más específica. Athena podrá estudiar explosiones de rayos gamma, pero no tendrá la capacidad de respuesta rápida de THESEUS ni el telescopio en IR para seguir su evolución. Por el contrario podría argumentarse que ambas misiones serían capaces de cooperar de manera muy estrecha para sacar el máximo rendimiento científico (a título personal yo no soy muy fan de THESEUS comparado con las otras dos, la verdad).

        1. Son muy distintos, sí:
          the-athena-x-ray-observatory.eu/
          isdc.unige.ch/theseus/

          A mi modo de ver son complementarios, parecido al caso de SPICA para con JWST y ALMA, sólo que THESEUS es una ganga en comparación a SPICA 🙂

      2. Me encantaria un robot que perforara el hielo de europa, pero me parece que eso está aún lejos de nuestras posibilidades, ¿mínimo 3 Km? Mucho hielo me parece.
        Saludos.

      1. Tenía que salir el gilipollas de turno a difamar…

        Zubrin tiene su propia empresa de ingeniería, que es de lo que vive. Esto lo hace por afición y no le pagan.

  9. Yo, de las tres opciones, prefiero la misión planetaria EnVision: objetivo, medios y retorno potencial, equilibrados. Con ella obtendremos un conocimiento seguro (relieve venusiano en alta resolución) imprescindible para acceder a la superficie de Venus en futuras misiones y proseguir su estudio. Las misiones astrofísicas, en cambio, son interesantes pero, destinadas a observar fenómenos muy poco conocidos, solo aportarán más datos para especular, que no “conocer”. Puestos a elegir/descartar, prefiero conocer mejor nuestro planeta gemelo, a especular más sobre el Universo.

    1. Hasta que uno cae en la cuenta de que la ciencia más “esotérica” es la que termina teniendo más impacto en nuestra vida cotidiana. Por poner sólo un par de ejemplos bien facilitos: sin Relatividad no hay GPS y sin Cuántica no hay smartphones (adiós microtransistores).

      Por lo tanto la búsqueda de nueva Física más allá del modelo estándar no es sólo una cuestión de “ciencia pura”, sus aplicaciones prácticas serán sin duda más revolucionarias de lo que hoy podemos soñar.

      Y hay sólo dos medios de contrastar experimentalmente las teorías en pos de dicha búsqueda: los aceleradores de partículas (que observan de cerca al Big Bang recreándolo a pequeña escala, son bicharracos carísimos, y los rangos de energía que pueden explorar están MUY lejos de lo que las teorías necesitan) y las misiones astrofísicas (que observan a distancia el Big Bang real en toda su gloria).

      Para gustos, colores (¡que a mí también me fascina la exploración planetaria, hombre!), pero… ¿a que EnVision ya no luce tan “pragmática” y las otras dos ya no lucen tan “esotéricas”? 🙂

      Saludos.

      1. Pelau, no tienes que recordarme el objetivo de las misiones en cuestión y las espectativas interesantísimas que genera cada una de ellas. Simplemente apunté cuál elegiría yo, si tuviera que optar por una y descartar las otras dos. El hombre lleva observando el cielo en elrango visible de las ondas electromagnéticas desde hace decenas de miles de años -en otros rangos desde hace bastante menos-, pero con ondas gravitacionales empezamos hace nada. Aquí nos falta todo por descubrir. Pero no me escandaliza, dado que estas ondas no se conocían hasta hace un siglo y no se detectaron hasta ayer mismo. En cambio sí me escandaliza que en 2018, el año LXI de la era espacial, apenas conozcamos nuestro planeta gemelo. Ciencia pura -para mí- también es saber, por ejemplo, qué pasó para que ahora la Tierra y Venus seamos tan diferentes.

        P.D. De todas formas a mí, no me consultarán. ¡Ojalá hubiera presupuesto para llevar a cabo todas las misiones científicas!

        1. Y yo simplemente apunté… lo que ya apunté 🙂

          No pretendía influir en tu elección, es que ni siquiera discrepo, las 3 misiones me parecen buenas, al final la cuestión se reduce a meras preferencias personales.

          Saludos.

          P.D.: A mí ya me consultaron, y por cierto que tomaron buena nota de lo que les dije. En particular cuando les dije que me estaban confundiendo con otra persona 🙂

  10. No deja dede sorprendeme la falta de ambición por parte de los europeos y su testarudes con las misiones astrofísicas sobre las misiones robóticas una lástima

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 21 mayo, 2018
Categoría(s): ✓ Astronáutica • Astronomía • ESA