JASMINE y LAPYUTA: los próximos telescopios espaciales japoneses

Por Daniel Marín, el 31 agosto, 2024. Categoría(s): Astronáutica • Astronomía • Japón ✎ 75

Japón mantiene un competitivo programa espacial científico que, aunque más modesto que el de NASA o ESA, es capaz de sacar adelante misiones muy interesantes con un presupuesto relativamente limitado. Aunque en los últimos lustros Japón ha preferido colaborar en misiones internacionales más ambiciosas antes que desarrollar proyectos independientes, sigue planteando misiones astronómicas propias. Entre estas misiones destacan los telescopios espaciales JASMINE y LAPYUTA para estudiar el cielo en el infrarrojo y el ultravioleta, respectivamente. JASMINE (Japan Astrometry Satellite Mission for INfrared Exploration), antes conocida como Small-JASMINE, es un pequeño telescopio infrarrojo que tiene como objetivo estudiar la región central de la Vía Láctea.

Telescopio espacial japonés infrarrojo JASMINE (JAXA).

Se trata de un satélite de 600 kg que incluye un telescopio con un diámetro de 36 centímetros capaz de observar en el rango de longitudes de onda de 1,0 a 1,6 micras (infrarrojo cercano). JASMINE será el primer telescopio espacial que trabajará exclusivamente en el infrarrojo cercano. Observará durante tres años unas 120 000 estrellas con una magnitud de entre 10 y 14,5 de la región interna del núcleo galáctico —a menos de 4 kilopársecs del centro— para estudiar sus movimientos y permitir reconstruir la estructura de esta zona de la Galaxia. Por este motivo se presenta a JASMINE como una versión infrarroja —y más modesta— de la misión Gaia europea, aunque con el centro de la Vía Láctea como blanco (Gaia no puede ver bien esta región por la extinción de la luz —0,6 micras— debida al polvo galáctico).

Zona de la galaxia que estudiará JASMINE (JAXA).

Los datos de JASMINE permitirán aclarar la estructura del bulbo central de nuestra Galaxia y, por tanto, reconstruir su historia, así como descartar algunos modelos de materia oscura o detectar la influencia de agujeros negros de masa intermedia. El segundo objetivo de JASMINE es la detección de exoplanetas alrededor de estrellas enanas roja (de tipo M) mediante el método del tránsito. Al estar situado en una órbita polar heliosíncrona (SSO), JASMINE no puede apuntar a la misma región del cielo continuamente, pero apuntará a cuatro campos distintos alrededor del centro galáctico que se hallan superpuestos, así como a otras regiones del cielo cuando la posición de la Tierra impida ver Sagitario. El telescopio tomará 46 imágenes de un mismo campo de 0,55º x 0,55º cada 12,5 segundos.

Elementos de JASMINE (JAXA).

Debido a las limitaciones de la descarga de datos, JASMINE solo enviará a Tierra las imágenes completas cada cierto tiempo y en la mayor parte de ocasiones se limitará a mandar campos de 9×9 píxeles alrededor de cada estrella. JASMINE fue seleccionada en mayo de 2019 como la tercera misión de tipo medio competitivo de las agencias espaciales japonesas ISAS y JAXA —ISAS está integrada en JAXA, pero funciona de forma independiente en algunos programas— y se espera lanzarla en 2028 mediante un cohete Epsilon S. Estará situada en una órbita SSO de 600 kilómetros de altura. Después de pasar el estudio de definición inicial, este año la misión pasará a la Fase A de desarrollo (para la JAXA el lanzamiento de una misión tiene lugar cuando se llega a la Fase D). La óptica de JASMINE, de tipo Korsch, incluye tres espejos y tiene una distancia focal de 4,37 metros, un campo de visión de 0,55º cuadrados y usará cuatro sensores CMOS de arseniuro de indio y galio. Los sensores estarán a –100 ºC para evitar que el calor del satélite impida las observaciones.

Número de observaciones de las estrellas del centro de la Vía Láctea en el campo de JASMINE (JAXA).
Exoplanetas que podrá descubrir JASMINE por el método del tránsito (JAXA).

El otro telescopio espacial es LAPYUTA. Además de ser un acrónimo, LAPYUTA (Life-environmentology, Astronomy, and PlanetarY Ultraviolet Telescope Assembly) tiene un nombre bastante malsonante en español, pero, aunque lógicamente no es intencionado, no es casualidad. LAPYUTA es la pronunciación japonesa de Laputa (ラピュタ), el nombre del castillo en el cielo de la película homónima de la famosa película de animación de Estudio Ghibli Tenkū no Shiro Laputa (天空の城ラピュタ). Obviamente, el nombre proviene a su vez de la isla flotante que aparece en Los viajes de Gulliver de Jonathan Swift. Si JASMINE observará el cielo en el infrarrojo cercano, LAPYUTA lo hará en el ultravioleta, en la región de 110 a 190 nanómetros.

Telescopio espacial UV LAPYUTA (JAXA).

El objetivo principal de LAPYUTA será buscar los chorros de hielo Europa, la luna de Júpiter, provenientes del océano que existe bajo su corteza de hielo, así como estudiar la presencia de agua en la exosfera alrededor de los otros satélites galileanos. Además analizar la distribución de agua y gases de efecto invernadero en la atmósfera superior de Venus y Marte. El segundo objetivo será estudiar las atmósferas extendidas de exoplanetas. Al observar en el ultravioleta, LAPYUTA es capaz de detectar algunos elementos en la parte exterior de estas atmósferas como hidrógeno u oxígeno. Como observatorio generalista, LAPYUTA observará los halos de galaxias en la línea Lyman alfa (Lyα). Dispondrá de un telescopio de tipo Cassegrain con un espejo primario de 60 centímetros de diámetro y 1,92 metros de focal. Observará el cielo en el ultravioleta mediante una cámara y un espectrógrafos. La cámara tendrá una resolución espacial de 0,1 segundos de arco, y el espectrógrafo una resolución espectral de 0,02 nanometros y un campo de visión de 100 segundos de arco.

Características de LAPYUTA (JAXA).
Óptica de LAPYUTA (JAXA).

LAPYUTA fue seleccionada en 2023 como candidata a la sexta misión de tipo M de ISAS y JAXA, con 2032 como fecha de lanzamiento prevista. Estará situado en una órbita elíptica de 1000 x 2000 kilómetros y su diseño está basado en el bus del observatorio Hisaki (SPRINT-A), lanzado en 2013 con el propósito de estudiar las atmósferas planetarias. Su misión primaria durará tres años, aunque la vida útil se espera que sea de nueve. Mientras que JASMINE volará seguro a final de la década, al igual el observatorio solar SOLAR-C, LAPYUTA es por el momento una misión candidata y puede que no pase el corte. En cualquier caso, vemos que la astronomía espacial goza de buena salud en Japón.

Calendario de las próximas misiones espaciales japonesas (JAXA).

Referencias:

  • https://academic.oup.com/pasj/article-pdf/76/3/386/58196798/psae020.pdf
  • https://www.nao.ac.jp/for-researchers/naoj-symposium2023/PDF/03_NAOJFutureSympo2023_poster_lapyuta.pdf
  • https://www.nao.ac.jp/for-researchers/naoj-symposium2023/PDF/NAOJFutureSympo2023-Tsuchiya.pdf


75 Comentarios

  1. Misiones muy interesante sobre todo los del telescopio para estudiar los heises de Europa pero no seria mejor una sonda insitus como la europa clipper??
    PD pedazo de nombre el segundo 😂

  2. Jooooooooeeeeeeh con el nombrecito.

    Por lo que yo sé, Jonathan Swift, quien era irlandés, nombró a la isla voladora de su cuento como “Laputa” a sabiendas que era malsonante en otro idioma, particularmente el español. Esto era para referirse a Inglaterra y denunciar la explotación que sufría Irlanda bajo la Corona Británica, sin que éstos se enteraran del apelativo.
    .

    1. Desde luego, el nombre de esta misión es lo más divertido que he leído desde el famoso Mitsubishi Pajero… 😂😅🤣

      Estos nipones son la monda. Un poco raritos y algo pervertidos con sus maquinas de autoventa de bragas usadas y sus comics porno con menores, pero la monda al fin y al cabo.

      Deseando estoy ver un futuro telescopio de la JAXA bautizado como LAPICHA (Long Achomatic space telescoPe with adaptative optIC in Holistic Architecture) 😉

        1. Se le tiene en español: Laboratorio Astrofísico Polarizado para Observación de Luminiscencia en Las Antípodas, también Laboratorio Avanzado de Procesamiento Óptico Lejos de La Atmósfera.

          1. Ya están construyendo el Laboratorio Astrofísico Para Observaciones en Línea Lyman Alfa.
            Entrará en orbita próximamente.

          2. Y un satélite gemelo será lanzado hacia la Luna, es la Estación Lunar para Nucleosintesis , Astrometrica y Bolometrica Orbital.

          3. Y está en proyecto, falta la financiación, de otro
            Estación Lagrangiana para Radiación Atomica Birrefringente Orbital.
            Será construida por la SANA y lanzada en un Vitorino ( sucesor del Miura5 pero con más capacidad orbital).

          4. Finalmente, y para dejarlo ya , este tipo de comentarios solo se nos ocurren a Individuos De Inteligencia Organizada, Transversal, Avanzada y Superior.
            Saludos.

        2. ESA JASMINE es una LAPYUTA que hace ver las estrellas, ni hablar de la estructura del bulbo central que te hace ver la Galaxia y hasta reconstruir su historia, sin hablar de su segundo objetivo que lo realiza a través de un método transitorio. Eso sí, habrá que tener cuidado con la enorme cantidad de imágenes que tome, pueden ser muy reveladoras y comprometedoras…

    2. En la versión doblada al español de Latinoamérica de la película de Studio Gibhli, se dice «Laputa» un 10% más de veces que en la versión doblada al español Castellano (40 veces en Castellano)

  3. Tengo una pregunta: si JASMINE está en órbita terrestre (SSO)… ¿a qué se debe la limitación en la transmisión de datos? Puedo entenderlo en el caso de las Voyager, la New Horizons o sondas alejadas, por la atenuación con la distancia y el ruido… pero, ¿en órbita terrestre, a microsegundos luz? ¿Cuál es el problema?

    —-

    Y sí, éstos nipones son Lapyuta que los parió, jejeje.

    1. 5 imágenes por minuto, 300 a la hora, 7.200 al día… no sé cuánto peso tendrá cada imagen pero me imagino que el conjunto será elevado.
      Para una sonda de coste contenido, que lo mismo hace un pase al día para descargar datos, sí, es un problema gordo.

      1. Mi comprensión lectora está lamentable, no es que tome una imagen cada 12.5 segundos sino que ese es el tiempo de integración. No he dicho nada.
        Parece que lleva 4 detectores de 1952×1952 píxeles cada uno, … la verdad, no sé cuál es exactamente el problema pero me imagino que es una combinación de acumulación de datos vs capacidades de descarga de datos, que por tema de costes pienso no será continuada sino cada x tiempo. Al final hay un cuello de botella, supongo que presupuestario.

        1. La limitación se debe a los tiempos ultra cortos de sobrevuelos de estaciones de tierra y la poca frecuencia de sobrevuelos. En una SSO a 600 km, un sobrevuelo de estacion dura maximo 12 mins approx (normalmente es bastante menos, excepto en las estaciones polares que es mas o menos constante). Si ademas le unes el bajo coste, supongo que se usaran 1-2 estaciones maximo. Si ninguna esta en los polos (no se que acuerdos tendrá Japón con svalvard o troll stations), pues peor aun. Depende también de la banda que use y si tiene un pointing mechanism o no la antena del satelite aun puede ser peor.

          1. Intuyo que usarán antenas japonesas oficiales y no comerciales, muchas gracias por la aclaración, como siempre, Billy.

        2. Una mayor rapidez requiere de una mayor antena, con un mayor consumo eléctrico, lo que implica mayores paneles solares y baterías, y así todo. Es decir, las limitaciones en velocidad son una cuestión de peso y dinero…

        1. Es posible… ¿la Dragon ya se conecta mediante Starlink? Ahora bien, ¿cuánto cuesta algo así, continuamente durante años…? por otro lado, esta misión está por encima de los Starlink no? (600 km) ¿o hay capas de la constelación por encima?
          ¿hay ya cubesats o lo que sea que se estén conectando mediante Starlink u otras constelaciones comerciales? (no hablo de las de la NASA, claro).

          1. Y pienso yo:

            Aunque estén por encima de StarLink, las capas de esa megaconstelación son ESFÉRICAS, no planas.

            O sea, que si no puede [la nave que sea] comunicarse con los satélites directamente en un cono BAJO ella, quizá sí pueda con los que están CERCA DEL HORIZONTE, que dada la forma de su órbita, habrá momentos en que las antenas de la panza de varios de ellos sean visibles desde el objeto en cuestión, aunque no apunten directamente, sino un poco de soslayo… ¿no?

          2. la polaris danw se va a conectar via laser a la red starlink y la estacion espacial de vast tambien se conectara por laser a la red starlink

            seguramente el sistema de conexion a starlink peso menos y sea mas pequeño que la antena de emision, amplificadores de señal y demas

            a efectos practicos no es mas que un usuario conectado a la red directamente por el laser no es un nodo completo que redirige el trafico. no creo que cobrase mucho dinero pero estoy seguro que saldria mas varato que una comunicacion via radio a ciertas antenas a ciertas horas.

          3. No tengo ni idea, Noel…

            Gracias por vuestros aportes. Pero el caso es que la Dragon es una nave de SpX, así que los costes ni se contemplan, porque además es un experimento de corta duración. Y no sabemos si los Starlink se van a orientar o van a hacer algo especial para poder captar la Dragon (suposición total)
            Me gustaría conocer si hay otros ejemplos, cubesats, cosas así que serían más similares.

            Supongo que enviar pocos datos sería asequible, pero la cuestión es enviar en masa todos los datos que podría enviar este telescopio, que es por lo que se abarata y se decide no enviar toda la info del detector… no sé si me explico. Por eso me preguntaría si ese mayor flujo de datos sería demasiado caro, igualmente, para un observatorio de este tipo (o no, ni idea).

    1. Pese a ser una M de misión, para Europa sería una pyutada que no pasara el corte.

      Sin embargo ya es mia JASMINE. Tiembla bulbo!

      Solarcete también se mete.

      (“Memo-técnias” para épsilones)

  4. Gracias por esta entrada tan interesante e instructiva. Las de misiones espaciales científicas son mis preferidas.

    Hay tanto que ver ahí fuera que es necesario escoger y darle a los telescopios espaciales propósitos específicos, como los de estos dos. Sus objetivos son a cual más interesante.

    El centro de la galaxia, oculto tras el polvo, puede darnos muchas sorpresas, entre otras el conocer la distribución de la materia oscura en la Vía Láctea. Como ignorante osado (cuñado), tengo mis propias conjeturas. Una de ellas es que esta materia transparente forma una bola compacta, de un diámetro mayor que el del disco galáctico, achatada por los polos debido a la gravedad de la materia visible, compuesta de partículas extremádamente grandes y livianas unidas solo por la gravedad.

    1. La NASA lanzará a finales de década el UVEX.
      Del observatorio internacional liderado por Rusia, Spektr-UV, mejor nos olvidamos.
      Hay un simpático cubesat observando tránsitos de exoplanetas, para captar sus atmósferas extendidas, un poco en plan lo que quieren hacer con LAPYUTA. Pero este trabaja en longitudes más cercanas al azul visible que LAPYUTA.
      https://spacenews.com/cubesat-offers-template-for-future-astronomy-missions/
      También nos queda el Hubble, mientras dure…
      en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_Origins_Spectrograph

      1. Yo extiendo mi felicitación a mi cuñado , que opina que todos los lanzamientos solo envían chatarra al espacio, al ministro Óscar Puente que opina que el transporte ferroviario funciona mejor que nunca ( saludos Sr. Ministro , se que esta felicitación le llegará pronto) y al espalda plateada Koldo García, ex portero de un puticlub, guardián de los avales de Pedro Sanchez en su partido ( vaya partido, que tienes que vigilar los avales para que no te los destruya el oponente!) y asesor de un ministro que me recuerda al genaral Thade, del film El planeta de los simios.
        Felicidades!!!

  5. En cuanto a exoplanetas, JASMINE va a ser una misión interesante. Va a actuar un poco como lo hacía el Spitzer a veces, escudriñando enanas rojas que se sabe tienen planetas, para ver si se detectan más planetas con tránsitos, en un tipo de enanas rojas donde el TESS no llegaría bien. Además, es posible que para cuando se lance el CHEOPS de la ESA ya no esté activo, así que puede continuar con su trabajo de confirmación de planetas de periodo largo y cosas así.
    En astrometría, será similar, enfocada en enanas rojas y tratando de confirmar candidatos de Gaia de periodo largo…
    sin embargo no será capaz de estudiar estrellas solares cercanas, como sí lo haría CHES, mediante astrometría. Necesitamos que China lance CHES, en cuanto tenga desarrollada la tecnología necesaria.

    1. Los ingenieros ya identificaron la causa del problema en la propulsión de la Bepicolombo, pero no han podido solucionarlo, y como resultado los propulsores están funcionando por debajo del mínimo necesario para una inserción orbital en Mercurio para 2025. Razón por la cual se ha modificado el perfil del viaje o vuelo espacial con una nueva trayectoria implica pasar mucho mas cerca de Mercurio este próximo 4 de septiembre, lo que reducirá la velocidad de la nave aún mas y con una nueva dirección, lo que retrasara la llegada final de la nave espacial en 11 meses (2026).
      https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/BepiColombo/Fourth_Mercury_flyby_begins_BepiColombo_s_new_trajectory

      1. claro el nuevo plan de viaje o vuelo espacial para inserción orbital en 2026 de Bepicolombo en Mercurio,
        depende de mantener estable la potencia propulsora actual que está al 90% del mínimo original,
        porque si se pierde aún más potencia de la actual la cosa se agravaría aún más.
        el problema está en el suministro de potencia eléctrica por parte del módulo de transferencia.

        1. Magnifico “O.T.” Fernando Genérales (as usual)

          Aquí la entrada de Daniel cuando fue lanzado este “trenecito” espacial.

          https://danielmarin.naukas.com/2018/10/21/lanzada-la-sonda-bepicolombo-a-mercurio-europa-y-japon-explorando-el-planeta-mas-pequeno-del-sistema-solar/

          Tengo la duda de si se consideran asistencias gravitatorias a todos los sobrevuelas previstos y ahora “reajustados”.

          ¿EVV(Me)x6?AG?

          EVVMeMeMeMeMeMeMeAG…. O para nada….?

          IT. Vaya chorreo mercurial. (Antiguamente los mercuriales eran tratamientos para ciertas enfermedades venereas… que ya serían una pyutada padecerlas)

          1. el lado bueno del asunto es que este sobrevuelo del 4 de septiembre (asistencia gravitatoria) es que el ajuste de trayectoria es que la sonda al pasar mas cerca podrá tomar imágenes más cercanas y mediciones mejores de Mercurio.

    1. Muy ingenioso el dispositivo.
      Yo hice un dispositivo contador Geiger casero como proyecto; tuve que encargar el tubo Geiger en RadioShack .
      Cuando funcionaba , sin fuente radiactiva, medía entre 2 y 6 o 7 c.p.m.; yo me imaginaba que podía ser de la radiactividad natural ( radón principalmente) y de rayos cósmicos.
      Este diseño es ingenioso, apantalla los contadores con cobre para no medir radiación alfa y beta, apantalla la separación de contadores ( evita así que la radiación gamma llegue a los dos contadores ) y pone un sistema detector de coincidencia; solo rayos cósmicos ( muones secundarios en el suelo) son capaces de atravesar todo y activar los dos contadores.
      Chapeau para el tipo , yo creo que habrá encontrado un diseño parecido en sistemas de satélites cientificos.
      Saludos.

      1. ¡no!.. NO es el cohete Vega-C,
        el cohete Vega (a secas) voló por última vez,
        dejando en órbita el satélite Sentinel;

        sobre el cohete Vega-C:
        es el nuevo cohete insignia de la ESA
        se ha lanzado dos veces y la segunda vez falló la segunda etapa
        el tercer lanzamiento está programado para finales de 2024 (o sea 2025).

Deja un comentario