Phoenix, un tributo

sábado, 19 de agosto de 2023

Los rayos incógnita: XRISM

Todos estaban muy contentos con el lanzamiento de Hitomi, y más con sus primeros resultados preliminares. Pero de la gloria a la tragedia sólo había un paso. Y le pasó cuando desplegó uno de sus elementos principales. Este despliegue causó algo que no tuvieron en cuenta: un cambio de masa. Y esto generó un problema a la hora de maniobrar, causando una rotación incontrolable, llevando a su disgregación. La decepción fue mayúscula.

Inasequibles al desaliento, el personal del proyecto tomó la decisión de volver a construirlo. Contactaron con los gestores de JAXA, con sus homólogos de la NASA, con otros en la ESA... Y hubo suerte: acabó por autorizarse en el verano del 2017.

Bajo el acrónimo inicial de XARM, Misión de Recuperación de Astronomía en Rayos X, el trabajo se inició, decidiendo descartar aquello que causó el problema. Otra decisión fue la de enfocarse exclusivamente en los rayos X, y aún más, en la espectroscopia en esta longitud de onda, en alta resolución. En resumen, una misión más sencilla, pero de una importancia crucial.

¿Exageramos? Para nada. Si echamos un vistazo a las actuales en rayos X, la más moderna tiene más de una década. Los más importantes ya superaron la segunda década de vida hace rato. Sí, funcionan bien, pero, ¿hasta cuando? Teniendo en cuenta que los observatorios de nueva generación no los esperamos hasta la década siguiente, necesitamos un puente.

XRISM
es este puente. Y la misión apunta a observar algunos de los lugares más calientes y energéticos del cosmos.

La Misión de Imágenes y Espectroscopia en Rayos X se ha desarrollado partiendo de las misiones anteriores, como ASCA, ASTRO-E, Suzaku y Hitomi. Su bus es
otra repetición, con una forma alargada generada a partir de una placa base y ocho paneles laterales que cierran la estructura, y la sección de los telescopios en el extremo delantero. Mide ocho metros de alto, tres de diámetro y nueve de ancho con los paneles solares desplegados. La única sección desplegable son sus paneles solares. En el interior, está casi todo lo necesario para que funcione, con computación y almacenamiento, comunicaciones (Bandas-S y -X), control de actitud triaxial y propulsión, generación y gestión de la energía (contando con un par de baterías de ion-litio), y control termal. Con respecto a su antecesor, sólo cuenta con dos instrumentos. El principal es el espectrómetro de rayos X, aquí llamado Resolve. Es, en esencia, una reconstrucción del de Hitomi, con algunos elementos nuevos. La base es un conjunto de microcalorímetros como detectores, los cuales necesitan estar a temperaturas criogénicas (-273.1 ºC) para funcionar y entregar la ciencia prometida. A un criostato con helio líquido súper fluido, se añade una óptica de rayos X tipo Wolter 1, y una rueda de filtros de seis
posiciones: uno con una pieza de molibdeno gris para reducir el brillo de las fuentes; de berilio para filtrar la energía no deseada; de polo ido y aluminio para evitar contaminación ambiente; de calibración con una fuente radioactiva de hierro-55; y dos posiciones abiertas. Resolve observará el universo X entre los 0.3-12 keV, y una resolución energética de 5-7 eV. El segundo instrumento es la cámara de rayos X, denominada Xtend. Una óptica de rayos X sirve a una cámara equipada con una serie de sensores CCD. Con respecto a Hitomi, es un nuevo desarrollo a partir del de Hitomi, con mejores características y resolución, contando con un campo de visión muy grande, superior a tamaño al de la Luna llena. Observará el cosmos entre los 0.4-13 keV. Servirá para dar contexto a Resolve. No hay telescopio de rayos X duros, ni detector de rayos gamma. Sobre las ópticas, son idénticas para ambos instrumentos. Son sistemas de incidencia
oblicua, formados por cuatro cuadrantes formados por 203 elementos. Todo unido crea los cilindros concéntricos. La longitud focal de ambos sistemas es idéntica, de 5.8 metros. Volviendo a Resolve, será el cuarto intento de situar este tipo de sistema en el espacio, tras los fiascos anteriores. Su masa de lanzamiento será de 2.3 toneladas.

Se lanzará desde Tanegashima, empleando un cohete H-IIA. La fecha es la del día 26 de agosto, y apunta a una órbita de 550 km., inclinada 31° con respecto al ecuador terrestre. Y además, con él va un demostrador tecnológico con destino a la Luna llamado SLIM

Apunta a ser un observatorio de todo uso, si bien apunta a resolver enigmas en tres temas: la estructura y la evolución del universo; la creación y distribución de elementos pesados; y cómo circula y se transporta la materia y la energía en entornos de potentes gravedad, campos electromagnéticos y ondas de choque. Las zonas de estudio son, por ejemplo, los cúmulos galácticos, estrellas masivas y calientes, remanentes de supernovas, agujeros negros o binarias de rayos X de alta masa. Su misión primaria durará tres años, y más si promete.

Creo que sólo nos queda cruzar los dedos, deseando una misión sin problemas. Suerte.

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