La NASA finaliza los planes para su próximo cartógrafo cósmico

La próxima misión SPHEREx de la NASA tendrá algunas similitudes con el telescopio espacial James Webb. Pero los dos observatorios tendrán enfoques dramáticamente diferentes para estudiar el cielo.

La misión SPHEREx podrá escanear todo el cielo cada seis meses y crear un mapa del cosmos como nunca antes. Programado para su lanzamiento en abril de 2025, investigará qué sucedió en el primer segundo después del Big Bang, cómo se forman y evolucionan las galaxias y la prevalencia de moléculas críticas para la vida, como el agua, encerradas como hielo en nuestro planeta. galaxia. Alcanzar estos objetivos requerirá tecnología de punta, y la NASA aprobó este mes los planes finales para todos los componentes del observatorio.

«Estamos en la transición de hacer cosas con modelos de computadora a hacer cosas con hardware real», dijo Allen Farrington, gerente de proyecto SPHEREx en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California, que administra la misión. «El diseño de la nave espacial, tal como está, está confirmado. Hemos demostrado que es factible hasta el más mínimo detalle. Así que ahora podemos realmente comenzar a construir y armar las cosas».

Para responder grandes preguntas sobre el universo, los científicos necesitan mirar el cielo de diferentes maneras. Muchos telescopios, como el telescopio espacial Hubble de la NASA, están construidos para enfocarse en estrellas individuales, galaxias u otros objetos cósmicos y estudiarlos en detalle. Pero SPHEREx (que significa Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer) pertenece a otra clase de telescopios espaciales que observan rápidamente grandes porciones del cielo, examinando muchos objetos en un corto período de tiempo. SPHEREx escaneará más del 99% del cielo cada seis meses; por otro lado, el Hubble ha observado alrededor del 0,1% del cielo en más de 30 años de operaciones. Si bien los telescopios de exploración como SPHEREx no pueden ver objetos con el mismo nivel de detalle que los observatorios específicos, pueden responder preguntas sobre las propiedades típicas de estos objetos en todo el universo.

Por ejemplo, el telescopio espacial James Webb lanzado recientemente por la NASA apuntará a exoplanetas individuales (planetas fuera de nuestro sistema solar) midiendo su tamaño, temperatura, patrones climáticos y composición. pero hazlo exoplanetas, en promedio, se forman en ambientes propicios para la vida tal como la conocemos? Con SPHEREx, los científicos medirán la prevalencia de materiales que sustentan la vida, como el agua, que residen en granos de polvo helado en las nubes galácticas de las que nacen nuevas estrellas y sus sistemas planetarios. Los astrónomos creen que el agua de los océanos de la Tierra, que se cree que es esencial para la vida en la Tierra, provino originalmente de este material interestelar.

«Es la diferencia entre conocer a unas pocas personas individualmente y hacer un censo y aprender sobre la población en su conjunto», dijo Beth Fabinsky, subdirectora de proyectos de SPHEREx en JPL. «Ambos tipos de estudios son importantes y se complementan. Pero hay algunas preguntas que solo pueden responderse a través de este censo».

SPHEREx y Webb difieren no solo en su enfoque para estudiar el cielo, sino también en sus parámetros físicos. Webb es el telescopio más grande que jamás haya volado en el espacio, con un espejo primario de 6,5 metros para capturar las imágenes de mayor resolución de cualquier espacio. telescopio en Historia. El observatorio protege sus instrumentos sensibles de la luz cegadora del sol con un protector solar del tamaño de una cancha de tenis. El SPHEREx, por otro lado, tiene un espejo primario de 8 pulgadas y un protector solar de solo 3,2 metros de diámetro.

Pero ambos observatorios recogerán luz infrarroja— longitudes de onda más allá del rango que los ojos humanos pueden detectar. El infrarrojo a veces se llama radiación de calor porque lo emiten objetos calientes, razón por la cual se usa en equipos de visión nocturna. Los dos telescopios también utilizarán una técnica llamada espectroscopia descompone la luz infrarroja en sus longitudes de onda o colores individuales, al igual que un prisma descompone la luz solar en los colores que la componen. La espectroscopia es lo que permite a SPHEREx y Webb revelar de qué está hecho un objeto, porque los elementos químicos individuales absorben e irradian longitudes de onda de luz específicas.

Para responder preguntas generales, el equipo de SPHEREx primero tuvo que responder preguntas más prácticas, como si el instrumento a bordo podría sobrevivir al entorno en el espacio y si todos sus componentes podrían empaquetarse juntos y operar como un sistema. El mes pasado, los planes finales del equipo fueron aprobados por la NASA, un paso que la agencia llama revisión crítica del diseño o CDR. Esto marca un hito importante para la misión en camino a su lanzamiento.

“COVID sigue siendo un gran desafío para nosotros en el desarrollo de nuevos proyectos espaciales. Todo lo que ha pasado el país el año pasado, desde interrupciones en la cadena de suministro hasta trabajar desde casa con niños, también lo hemos pasado”, dijo el investigador principal. en SPHEREx James Bock, científico del JPL y Caltech en Pasadena, California. «Es realmente asombroso ser parte de un equipo que abordó estas dificultades con entusiasmo y una determinación aparentemente ilimitada».

Más sobre la misión

SPHEREx es administrado por JPL para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. El investigador principal de la misión tiene su base en Caltech, que administra el JPL para la NASA y también desarrollará la carga útil en colaboración con el JPL. Ball Aerospace en Boulder, Colorado, suministrará la nave espacial. El Instituto de Astronomía y Ciencias Espaciales de Corea (KASI) es un instrumento y socio científico de la misión. Los datos serán procesados ​​y archivados en el IPAC de Caltech. El equipo científico de SPHEREx incluye miembros de 10 instituciones en los EE. UU. y Corea del Sur.