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Herschel & Planck

Logo ESASi todo marcha como está previsto, en dos días, 14 de mayo, serán puestos en órbita los satélites Herschel y Planck de la ESA. Ambos tienen misiones diferentes, pero puede decirse que su misión conjunta es la de estudiar el origen y la evolución del universo. Para ello lo que harán será observar el universo en frecuencias diferentes, centrándose Herschel en el infrarrojo lejano y Planck en las microondas. Ambos satélites serán lanzados juntos a las 15:12 hora española a bordo de un Ariane 5 desde Kourou en la Guayana Francesa. Veamos más en detalle las características y objetivos de estos dos satélites de la Agencia Espacial Europea.

Image: ESA/ AOES Medialab; background: Hubble Space Telescope image (NASA/ESA/STScI)

Image: ESA/ AOES Medialab; background: Hubble Space Telescope image (NASA/ESA/STScI)

Comenzaremos por Herschel. Herschel se podría decir que es el hermano mayor. Gracias a su espejo de 3,5 metros de diámetro se convertirá en el telescopio más grande jamás puesto en órbita, siendo casi vez y media mayor que el Hubble. Con un presupuesto de 1.100 millones de € está dotado con tres instrumentos de asombrosa precisión con los que estudiará el infrarrojo lejano. Estos instrumentos son una cámara y un espectrómetro de baja y media resolución para longitudes de onda de hasta 205 μm llamada PACS (Photodetector Array Camera and Spectrometer), una cámara y un espectrómetro de baja y media resolución para longitudes de onda mayores de 200 μm llamada SPIRE (Spectral and Photometric Imaging Receiver) y un espectrómetro de muy alta resolución llamado HIFI (Heterodyne Instrument for the Far Infrared). Todos ellos en conjunto permitirán a Herschel llevar a cabo observaciones que tratarán de dar respuesta a algunas preguntas abiertas de la cosmología. Y es que el Herschel se centrará en:

  • Estudiar la formación y evolución de las galaxias elípticas y el núcleo galáctico en otras galaxias durante el primer tercio de la edad del universo.
  • Tratar de comprender los procesos físicos y los mecanismos de generación de energía en las galaxias.
  • Estudiar detalladamente los procesos físicos y químicos en el gas y polvo que todavía no se ha unido para formar estrellas o planetas. Esto ayudará a comprender cómo y por qué las estrellas se forman de nubes interestelare, y planetas se forman en discos circumestelares. También proporcionará pistas fundamentales sobre las moléculas orgánicas complejas encontraras, por ejemplo, en la atmósfera de los cometas.
  • Tratar de comprender los procesos físicos y químicos en las primeras y últimas fases de la vida de una estrella mediante la observación de estrellas nuevas y viejas.

El motivo de estudiar el universo en el espectro infrarrojo es que esta radiación electromagnética puede atravesar nubes de gas y polvo interestelar, cosa que los telescopios ópticos no pueden. Así se pueden estudiar núcleos de galaxias o regiones de formación estelar, y al tratarse de una frecuencia baja, se pueden observar objetos fríos tales como estrellas pequeñas o muertas o nubes moleculares.

Este trabajo no puede hacerse en tierra porque nuestra atmósfera bloquea la mayor parte de la radiación infrarroja que le llega. Por tanto, Herschel se colocará en una órbita de 800.000 km alrededor del punto lagrangiano L2 para reducir al mínimo la contaminación en las medidas por parte de las emisiones de nuestro planeta. Se espera que Herschel opere al menos durante tres años, siendo el final de la misión el momento en que el helio que lleva para enfriar los instrumentos se acabe.

    Image: Satellite image: ESA (AOES Medialab), background: NASA/WMAP

Image: Satellite image: ESA (AOES Medialab), background: NASA/WMAP

Pasemos ahora a Planck. Planck es un satélite más pequeño, pero que se encuentra a la altura de los más grandes. Posee un espejo de 1,5 metros de diámetro que le servirá para mapear el firmamento en busca de pequeñas anisotropías en el fondo cósmico de microondas. Con su presupuesto de 700 millones de €, a bordo de Planck se encuentran dos instrumentos extremadamente precisos: el instrumento para bajas frecuencias llamado LFI (Low Frequency Instrument) y el instrumento para altas frecuencias llamado HFI (High Frequency Instrument). Ambos se encargarán de barrer el universo en nueve frecuencias distintas que van desde los 30 GHz a los 857 GHz. Gracias a la mejora en precisión de Planck con respecto a satélites antecesores, como COBE y WMAP, Planck será capaz de detectar variaciones en la temperatura del fondo cósmico de microondas de unas pocas millonésimas de grado. Esto le permitirá realizar diferentes investigaciones tales como:

  • Tratar de determinar las características fundamentales del Universo, tales como la geometría del espacio, la densidad de la materia normal y la velocidad a la que el Universo se está expandiendo.
  • Comprobar si el Universo pasó por un período de rápida expansión acelerada justo después del Big Bang, conocido como inflación.
  • Buscar “defectos” en el espacio, como por ejemplo cosmic strings.
  • Medir de forma precisa las variaciones en el fondo de microondas que crecieron hasta dar lugar a galaxias y vacío.
  • Estudiar los efectos distorsionadores de los cúmulos de galaxias más jóvenes en la radiación de fondo de microondas, dando las condiciones internas del gas en estos cúmulos.

Para conseguir estudiar esta reliquia del Big Bang conocida como fóndo cósmico de microondas y adentrarse en cómo era el universo de hace unos 14 millones de años, cuando solo tenía 380.000 años, hace falta alejarse de la Tierra, por lo que Planck también se situará en una órbita alrededor del punto lagrangiano L2. Su órbita será de 400.000 km, la mitad que Herschel. La misión de Planck durará al menos 15 meses, pudiendo prorrogarse durante otro año en función de los recursos disponibles para la refrigeración de los instrumentos.

Image: ESA (Image by C. Carreau)

Image: ESA (Image by C. Carreau)

Estos son, a grandes rasgos, los dos satélites que la ESA pondrá en órbita el 14 de mayo. Esperemos que el lanzamiento y el posicionamiento en órbita vaya bien, y que ambos nos ayuden a comprender mejor el universo y den respuesta a las incógnitas que hoy en día existen en la cosmología.

Si queréis más información y seguir la evolución de las misiones podéis acceder a la web oficial de Heschel y a web oficial de Planck.

Saludos 😉

Créditos
Todas las imágenes están sacadas de la web de la ESA.

Fuentes

Publicado bajo la categoría Cosmología
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