Bajo el rojo: Telescopio Espacial Nancy Grace Roman

Fuente: NASA,
ESA, S. Beckwith
(STScI), and
The Hubble
Heritage
Team (STScI/AURA)

 No es necesario que imaginéis las imágenes del telescopio Hubble. Además, hablan por sí mismas. La agudeza, la calidad, la profundidad... Sin embargo, si miráis al cielo, e intentáis imaginar su campo de visión... pues teniendo como escala la Luna llena, resulta que podría ser tan pequeño como, tal vez la cabeza de un alfiler. Con telescopios más modernos, como Euclid, ahora podemos observar grandes franjas del cielo de una sentada. ¿Y si en vez de uno, tenemos más? ¿Y si, además, resulta tener la calidad de imagen del mismísimo Hubble? Dejad de soñar. Su lanzamiento está a la vuelta de la esquina.

La idea de un telescopio con la calidad de imagen del gran observatorio espacial pero con un campo de visión mucho mayor nació hacia el comienzo de la década del 2010 en uno de los muchos estudios que

suelen presentarse. Se le denominó WFIRST, o Telescopio de Rastreo Infrarrojo de Campo Ancho. Al mismo tiempo, en la NASA se barajó la posibilidad de tener un telescopio para el estudio de la materia y la energía oscura. Aún más, existía la posibilidad de que la agencia recibiera, como donación, dos telescopios procedentes de la NRO, la Agencia Nacional de Reconocimiento, que opera los satélites espía del gobierno estadounidense. ¿Y si fuera posible fusionar todas estas ideas en una gran misión, la siguiente GRAN misión después del telescopio James Webb? La fusión se la conoció, durante un tiempo como WFIRST-AFTA (Activos Telescópicos Enfocados a la Astrofísica), y los trabajos progresaron. Al final, tras numerosas decisiones sobre el observatorio, qué cohete usar, dónde lanzarlo, el proyecto fue aprobado para su desarrollo el 17 de febrero del 2016, con una misión dedicada a la cosmología y a la exploración. Pero, ¿cómo nombrarlo?

Los grandes observatorios que lanza la NASA suelen nombrarse en honor de grandes figuras de la astronomía. Muchos de estos nombres son de astrónomos que contribuyeron en el avance de la astronomía. Sin embargo, ¿Quién da nombre al nuevo telescopio?

Nancy Grace Román (Nashville, 1925-Germantown, 2018) fue una astrónoma de vocación muy temprana. Su madre fue profesora de música, mientras su padre fue físico y matemático, por lo que su destino en ciencias estaba cantado. Es cierto que, en la época de su juventud una mujer dedicada a la ciencia, especialmente en astronomía, era algo casi nunca visto, hasta el punto que hubo profesores que intentaron disuadirla, sin éxito. Estudió primero en la universidad Swarthmore College, para después trasladarse a la de Chicago. Se doctoró en 1949, para dedicar sus esfuerzos en las estrellas, su estudio espectroscópico. También estaba versada en el análisis de datos, y tan pronto como 1954 propuso a la Universidad de Chicago la adquisición de un ordenador para poder procesar los datos de observación. Sin embargo, un gigante de la astronomía como fue Subrahmanyan Chandrasekhar rechazó la idea al considerarla no útil para el propósito. Decisiones como está, y la total falta de oportunidades para las mujeres en los estudios superiores y la investigación hicieron que Roman abandonase la Universidad. En este tiempo publicó diversos artículos científicos. Uno de ellos versa sobre el estudio de estrellas semejantes al Sol, que ella dividió en dos categorías según su contenido químico y sus movimientos, siendo las que tienen menor abundancia de elementos pesados que el hidrógeno y el helio se mueven más rápido que las que cuentan con una mayor cantidad. También pudo descubrir que las estrellas comunes, a pesar de su parecido entre sí, no necesariamente tienen la misma edad. Y, también pudo ver que aquellas estrellas con líneas de emisión más fuertes se mueven más próximas al centro galáctico, mientras que las que no se mueven en patrones más elípticos fuera del plano galáctico, una primera descripción de la forma de la Vía Láctea. Este estudio dio la primera pista de la formación de nuestra galaxia, siendo el precursor de trabajos futuros, y hoy es considerado como uno de los 100 artículos más importantes del siglo. En 1955 publicó un catálogo de estrellas de alta velocidad, en el que proporciona un método para encontrar estrellas más pesadas. Incluso en 1959 ya publicó un artículo acerca de la posibilidad de encontrar planetas alrededor de otras estrellas. Después de abandonar Chicago, el astrónomo Gerard Kuiper le sugirió entrar en el Laboratorio de Investigación Naval, entrando en está institución en 1954 en el programa de radio astronomía, geodesia y propagación del sonido bajo el agua. En el tiempo en que trabajó allí entró en uno de los primeros proyectos de la recién nacida NASA, el Vanguard. Era tal su prestigio que fue invitada a la Unión Soviética para dar una charla en Armenia con motivo de la inauguración de un observatorio. Se convirtió en la primera civil occidental en visitar Armenia tras el inicio de la Guerra Fría.

Roman entró en la NASA en 1959, para convertirse, un año después, en la jefa de astronomía dentro de la agencia. De este modo, era ella quien, a lo largo de los siguientes 21 años, decidía qué misiones debían seguir adelante, y cuáles no, según su valor científico. Ella heredó el programa de los Observatorios Solares Orbitales (OSO) y, durante su tiempo en el cargo, además, autorizó los OAO, los primeros observatorios astronómicos en el espacio, los Pequeños Satélites Astronómicos (tres unidades ya conocidas en está crónica), los experimentos llevados a cabo en las misiones tripuladas Gemini, Apollo, Skylab y Spacelab (en los transbordadores), puso en marcha el Observatorio Aerotransportado Kuiper (antecesor de SOFIA), así como misiones tan pioneras como IRAS, IUE, COBE (que ganaría el premio Nobel) y, sobre todo, el proyecto del LST.

Sí, fue Roman la fuerza viva tras la aprobación y el diseño de lo que acabaría siendo el telescopio Hubble. Fue su empeño el que fundó el Instituto Científico del Telescopio Espacial (que hoy en día gestiona a Hubble y Webb) . Fue ella la que agarró el petate y se marchó a hablar y convencer a los congresistas para que aprobarán el proyecto. Fue ella misma quien se presentó en el mismo Congreso para hablar a favor del proyecto. Fue ella la que empujó a usar sensores CCD en los instrumentos del telescopio. Y ella estuvo en el primer comité de selección científico para el telescopio. Creía hasta tal punto en el proyecto que estaba convencida que está herramienta permitiría dar pasos en la detección y estudio de planetas fuera del sistema solar. Ella propuso, en 1980, usar la coronografía como método mara encontrarlos, y con los instrumentos que se montarían a bordo del gran observatorio se podría conseguir. También que el telescopio sería capaz de detectar planetas más allá de muestro sistema solar mediante astrometría. Spoiler: acertó. Podemos decir que, si ella, el telescopio Hubble no sería el enorme éxito que es hoy. Creemos que su nombre es uno que todo el mundo debería conocer gracias a sus contribuciones. Que un nuevo observatorio lleve su nombre es un primer paso.

Fuente: Goddard Space Flight Center

Ya conocemos a la persona. Es el momento de hacer lo mismo con el observatorio. El Telescopio Espacial Nancy Grace Roman (Lo llamaremos Roman para abreviar) es una verdadera bestia, con 12.7 metros de alto y 4.4 de ancho. Como es la tendencia actual se puede separar en dos partes. Casi todo lo que necesita para funcionar se sitúa en el módulo de servicio, de 4 metros de diámetro y 2 de alto, con forma hexagonal. En verdad, nos gustaría conocerla más íntimamente, pero la NASA ha sido parca en detalles sobre sus tripas. Claro, sabemos que está estabilizado en sus tres ejes usando lo básico para que su orientación sea lo más precisa y estable posible. Sí conocemos dos aspectos de los sistemas se a bordo. Así, cuenta con

Fuente: Goddard Space Flight Center
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un sistema de comunicaciones dual, con banda-S como sistema bidireccional (telemetría de ingeniería y comandos desde Tierra) más el canal científico en banda-Ka, que transmitirá datos de sus sensores a una cadencia de hasta 500 Mbps, ya que se esperará que genere, al día, hasta 1.4 Terabytes de datos. Para esto, usará una antena parabólica de 1.7 metros de diámetro y sólamente 10.7 kg. de masa. Casi nada. El otro aspecto conocido está en su generación de energía con seis paneles solares de 2.3 metros, totalizando 3092 células entre todos los segmentos. Cuatro de ellos se desplegarán una vez en el espacio, los otros son fijos. Generarán un total de 4 Kw de electricidad para el telescopio. Ah, y contará con

Fuente: NASA

propulsión propia. El núcleo del telescopio Roman es su telescopio. Y su espejo primario es una de estas donaciones del NRO, siendo una unidad de 2.4 metros de diámetro. Sí, es como el del Telescopio Hubble. Sin embargo, el instalado en Roman tiene una masa de 186 kg, es decir, menos de un cuarto del peso del situado en su antecesor, gracias a las nuevas técnicas de fabricación. El espejo es la pieza central de un sistema reflector topo anagtismático de tres espejos, (f/7.4), y optimizado para observar el espectro electromagnético entre 0.48 y 2.3 micrones, convirtiéndolo en un observatorio infrarrojo. A bordo serán dos los instrumentos. WFI, Instrumento de Campo Ancho, es el principal de la misión. Realizará la mayoría de observaciones de la misión puesto que es el único plenamente dedicado a la ciencia. Un

espejo mete la luz en el instrumento, atravesando el Ensamblaje de Rueda de Elementos hasta llegar, en un ángulo de 90°, al plano focal, una espectacular unidad que dispone de dieciocho sensores de mercurio-cadmio-telurio. Semejantes a los usados en el telescopio Webb, el formato de cada unidad es de 4096 x 4096 pixels, pixels más pequeños que en las unidades de las que deriva, es decir, más sensibles, más datos. Contará en total con 300 megapixels, creando así imágenes descomunales. Además, el plano focal está sobre un sistema

de seis patas que servirá para el óptimo enfoque del telescopio. A esto hay que unirle la funcionalidad de la rueda de elementos. Dispone de once posiciones, ocho para filtros de imágenes, uno ocupado por un grisma (mezcla de prisma y rejilla de difracción) para espectroscopia sin abertura de alta dispersión (1-1.93 micrones), un prisma para espectroscopia sin abertura de baja dispersión (0.75-1.80 micrones) y una posición oscura para calibración. Es decir, con WFI, Roman hará estudios de imágenes y espectroscopia de amplias franjas del cosmos y, al carecer de estrechas aberturas para espectroscopia, los estudios serán de campo integral, por lo que sacará un espectro de cada pixel del plano focal. Impresionante. El segundo instrumento es más una prueba tecnológica. Se llama, simplemente, Coronógrafo. Es cierto que hay instrumentos en Hubble y

Webb que disponen de máscaras para tapar la luz estelar y así estudiar los alrededores de una estrella. El coronógrafo de Roman lleva esto más allá. Cuenta con un total de ocho espejos parabólicos convencionales descentrados, dos espejos "flexibles", un espejo de dirección rápida como entrada, un sistema de control de enfoque más diversos juegos de máscaras y filtros, así como un nuevo tipo de sensor denominado CCD de multiplicación de electrones, que observarán entre 575 y 825 nanómetros. Cuenta con tres modos de observación: imagen directa estrecha, imagen directa ancha, y espectroscopia. La idea es conseguir una cantidad de supresión de luz estelar muy superior a la que se consigue con los sistemas actuales, lo que permitiría al instrumento obtener imágenes directas de un planeta extrasolar y, con la suficiente resolución, hacer estudios, ya de su atmósfera, ya incluso de su superficie. Es un experimento tecnológico y, como tal, su prioridad es más baja. Si demuestra operaciones exitosas, puede ser la clave para el probable Observatorio de Mundos Habitables. Una vez repostada y lista, Roman declarará una masa de unos 8000 kg. Casi nada.

Para el lanzamiento de semejante peso pesado no se han andado con chiquitas. Para nada, se ha escogido el más potente del catálogo: ni más ni menos que el Falcon Heavy. Sí, el Falcon 9 pero con dos núcleos adicionales, lo que eleva el número de motores a veintisiete. El suelo temblará cuando el cohete ruja a plena potencia el día 30.

En los primeros días de la propuesta, del proyecto, hubo graves dudas sobre en qué lugar del espacio ubicar a Roman. Unos eran partidarios de situarla en órbita geoestacionaria, o en su defecto, geosincrónica. ¿Por qué? La idea que tenían era la de mantener el telescopio en el espacio, más o menos como se hizo con el telescopio Hubble. Para Roman, el mantenimiento se hubiera hecho con medios robóticos, si bien se habló de mandar naves como Orion con astronautas para hacer la tarea. Otros sugirieron una alternativa más económica: el

Fuente: Goddard Space Flight Center
Scientific Visualization Studio

punto de Lagrange L2, ya un poco ocupado. Con el observatorio allí, se eliminaba cualquier posibilidad de mantenimiento, haciendo el proyecto más económico. Como el dinero no abunda, la decisión quedó tomada: acompañará al telescopio Webb y a Euclid en torno al L2. Como la experiencia ha demostrado, ir hasta allí no es algo inmediato. Son unos cuatro meses de viaje, dependiendo de la trayectoria. ¿Qué hacer en este tiempo, cruzarse de brazos? En absoluto. Horas después de separarse de la etapa superior, los paneles solares se desplegarán y, dos días después del despegue la antena de alta ganancia se desplegará, e inmediatamente después la cubierta que cierra la abertura del telescopio (en realidad, una manta multicapa que se tensará una vez en

Fuente: Goddard Space Flight Center
Scientific Visualization Studio

posición vertical) se desplegará. Ese será el punto de partida del período de pruebas y calibración de todos los subsistemas de a bordo, incluyendo los instrumentos. En este tiempo las primeras pruebas tecnológicas con el coronógrafo comenzarán. No esperéis las primeras imágenes en los primeros días; para la primera luz de Roman habrá que esperar unos tres meses. Sólo después de esto, llegará la inserción orbital en el L2, usando su propulsión. Tras más pruebas, y una reducción de temperatura en el telescopio y los instrumentos (es enteramente pasiva en este sentido) entrará en operaciones.

Fuente: NASA

La misión de Roman se enfoca en los problemas de la cosmología centrados en la materia y la energía oscuras (para una explicación sobre esto, por favor, leed aquí). Como es algo que no se puede ver directamente sino percibir sus efectos, lo que hará será algo análogo a lo que hace Euclid en este mismo momento: observar grandes franjas del cielo de una sola vez. Hemos hablado de que tendrá la calidad de imagen del telescopio Hubble, con un campo de visión mayor. ¿Hasta qué punto? El de Roman es, en esencia, doscientas veces mayor. Mientras que su antecesor necesita cientos de imágenes para enseñarnos la galaxia de Andrómeda, o M31, Roman

Fuente: NASA/GSFC/
ASU/Lunar
Reconnaissance Orbiter;
Background Sky Image
Credit: Digitalized
Sky Survey and R. Gendler

apenas usará cuatro. Pero también dedicará su potencia de observación para la hercúlea tarea de localizar planetas extrasolares usando uno de los métodos más complejos llamado Microlensing. ¿En qué consiste? Imaginad que observáis una estrella situada bastante lejos de nosotros. De repente, otra estrella, más cercana, aparece delante. El efecto de este cuerpo masivo más cercano es el de una lupa, ampliando, por efecto de su gravedad, la luz de la más lejana. Si, en ese preciso momento, un planeta que órbita esa estrella lejana pasa justo por delante, la señal del tránsito será más clara. Ya se han descubierto exoplanetas con este método, pero que es una oportunidad única. Ya hace unos años se hizo una demostración con el telescopio Kepler, en su misión extendida K2, cuyos resultados completos ignoramos. Además de este método, podrá detectarlos usando el más habitual método del tránsito, y usando la imagen directa con el coronógrafo. Por último, el programa de observación permitirá tocar otros temas, como la astrometría (ahora que la misión Gaia ha terminado), eventos transitorios, espectroscopia general para el estudio del espacio entre galaxias, y las propias galaxias... Un programa de amplio espectro.

Su misión durará cinco años, de los cuales el setenta y cinco por ciento del tiempo será la exploración de campo ancho de amplias franjas de la bóveda celeste. Estás exploraciones se dividen en fases. La primera se centrará en regiones de altas latitudes cósmicas, norte y sur. Estás exploraciones se dedicarán a estudios de materia y energía oscura, al tiempo que indagará en problemas de evolución galáctica, formación estelar, estudiará los vacíos cósmicos, la materia entre galaxias, y otros. La segunda fase seguirá centrada en las altas latitudes, pero centrada en el dominio

temporal, es decir, cambios en las galaxias, detección de estallidos estelares, como los GRB's o las supernovas (hasta cien mil se calcula que podría detectar), y otros eventos transitorios. Y la tercera fase estará centrada también en el dominio temporal, pero en el centro galáctico. Es en está etapa de la misión en la que buscará exoplanetas mediante el Microlensing, tanto alrededor de estrellas como vagando por la galaxia en solitario, los llamados planetas "rebeldes". También detectará enanas marrones, enanas blancas, estrellas de neutrones, practicará astrosismología... Sus

imágenes nos mostrarán una región a rebosar de estrellas, nebulosas, cúmulos estelares, criaderos... Sus datos, además, de todas estas fases, se usarán para un programa de astrofísica general: detección de novas, obtención de imágenes de campos profundos (como los telescopios Hubble, Chandra o XMM-Newton), estudios de formación estelar, y cualquier otra idea que tengan los astrónomos.

Con los telescopios Hubble y Webb, conseguimos los detalles precisos y preciosos de los fenómenos del cosmos. Con Roman, conseguiremos la gran imagen, que será la fuente de nuevas maravillas que explorar más profundamente. En uno de esos raros casos, una misión prevista para la primavera del 2027 ha acabado adelantándose nueve meses. ¿Las prisas habrán merecido la pena? El tiempo, y sus imágenes, lo dirán.

Resumen del año 2025

 El año concluye y, como es costumbre, toca resumir. Este 2025 ha sido un año de luchas. Sí, porque cada vez que en Estados Unidos hay cambio de Administración, supone todo un vuelco en los programas espaciales. Y la recién llegada propuso todo un tajo al presupuesto que suponía reducir a la mitad el dinero dedicado a los programas científicos, especialmente a los de observación terrestre, si bien los de exploración del sistema solar y los de estudios del universo también se resentirían. Aún no hay decisión, puesto que no hay cabeza visible en la NASA. Al menos, no oficialmente. Dejando la política a un lado, este año comenzó con la mirada puesta en la Luna. Una vez más, el programa de misiones comerciales envió dos vehículos, con resultados dispares. Así, la pequeña firma Firefly Aerospace llevó a cabo con su lander Blue Ghost una misión perfecta de principio a fin, con un

Fuente: Firefly Aerospace 

alunizaje de libro y catorce días en el Mare Crisium en el que probó todo lo que transportaba. Por su parte, Intuitive Machines envió su segunda misión y... Le pasó como a la primera: alunizó de lado. Peor aún: lo hizo dentro de un cráter. Sólo pudo funcionar unas horas. Las caras fueron un auténtico poema. No hubo dos sin tres, puesto que la firma japonesa iSpace lanzó un segundo lander Hakuto-R y casi consiguió alunizar. A ver si a la tercera va la vencida. En Marte la actividad ha sido, básicamente, la normal, con Curiosity y Perseverance acaparando la atención. Ambos siguen recorriendo sus parcelas, y nos han dado cada uno un retazo del pasado marciano. El más viejo, aún en forma, ha detectado sustancias orgánicas grasas, las más grandes detectadas hasta ahora, mientras que el segundo parece haber dado con las primeras huellas de vida fosilizada. No hace falta decir que un laboratorio en casa nos daría resultados definitivos. Ah, y el planeta rojo tuvo doble visita a comienzos de año, primero con Europa Clipper, después con Hera. Ambos pasos sucedieron sin problemas, entregando datos e imágenes del máximo interés. Y hablando de los ingredientes para la vida, las muestras de OSIRIS-REx (aún de camino a Apophis, tras un sobrevuelo a nosotros en septiembre) han revelado precisamente algunos de los ingredientes básicos para la formación de seres vivos en las condiciones correctas. Por otros lados, BepiColombo realizó su último paso a Mercurio previo a su inserción orbital (para noviembre del año que viene), Parker Solar Probe sigue estudiando al Sol sin sofocarse (demasiado), Solar Orbiter nos ha enseñado por vez primera uno de los polos solares, Proba-3 ha conseguido el primer vuelo en formación autónomo para conseguir eclipsar al Sol y tomar imágenes de la corona... Hay que decir que tanto Parker Solar Probe como Juno están el el limbo. Nos explicaremos. De nuevo la política en acción, hubo cierre de gobierno durante el mes de octubre en Estados Unidos. Por esa razón, nadie tomó una decisión sobre ambas misiones. En el caso de la Bella Dama del Espacio, su labor extendida en Júpiter debió finalizar el 30 de septiembre. Según últimas noticias, es decir, el seguimiento de sus comunicaciones, permanece activa. En cuanto a la sonda solar, su tarea primaria concluyó tras su perihelio número 24, en el mes de junio. Pero ahí sigue, tras el vigesimoquinto, de nuevo sin problemas. Y si algo está dominando estos últimos meses es el paso del

Fuente: NASA, ESA, STScI, D.

Jewitt (UCLA), M.-T. Hui

(Shanghai Astronomical

Observatory). Image

Processing: J.

DePasquale (STScI)

cometa interestelar 3I/ATLAS por el sistema solar. Dejando aparte teorías conspirativas, buena parte de los activos que tenemos en el espacio han apuntado, o lo harán, en un momento u otro, a este veloz visitante. No sólo los observatorios espaciales como Hubble, James Webb, XMM-Newton o XRISM lobhan visto, también nuestro grupo en Marte, sondas como Lucy, Psyche, JUICE o Europa Clipper también. Y está resultando fascinante. Ya se nos olvidaba: Lucy sobrevoló el asteroide Donaldjohanson, resultando ser un objeto alargado, dos unidos en realidad. Un anticipo de lo que nos espera en los troyanos. Y lanzamientos. La lista de altas es larga: SPHEREx y PUNCH, EZIE, Biomass, Tianwen-2, MTG-S1 (con Sentinel-4), MetOp-SG-A1 (con Sentinel-5), TRACERS, IMAP, CGO y SWFO-L1, Sentinel-1D, Sentinel-6B, NISAR, HydroGNSS, ESCAPADE, y otras de las que no nos acordamos en este instante. En la de bajas, siempre donde duele. Sí, estábamos avisados, pero no deja de ser triste el tener que despedirnos de Gaia primero, e INTEGRAL después. También previsible ha sido el anuncio del fin de la misión Akatsuki en Venus, algo que veíamos venir. Y aunque nos resistimos a contarlo, es probable que haya que agregar a MAVEN a la lista. Desde el pasado día seis no sabemos nada de ella. Sólo que parece girar de forma incontrolada y que su órbita parece haber cambiado. Por la descripción, suponemos que algo a bordo ha explotado, o se ha chocado con algo. Y ahora, con Marte en conjunción solar hasta finales de enero, las esperanzas de recuperarla se reducen. Y lo que nos espera en el 2026: más misiones comerciales a la Luna, el retorno del ser humano a Selene en la misión Artemis II,  las llegadas de BepiColombo a Mercurio y Hera a Didymos-Dimorphos, más misiones de observación terrestre... Y sorpresas, que no os quepa duda. E intentaremos estar aquí para relatarlo.

Bajo el rojo: SPHEREx

 Mapas, mapas. Son necesarios para saber a dónde vamos, o dónde está un lugar en concreto. Este concepto no sólo es válido en Tierra, también allí arriba porque, ¿cómo apuntarían los telescopios, entonces? Sí, y es hora de compilar uno nuevo.

¿Por qué la NASA se dispone a elevar un nuevo telescopio infrarrojo de cartografía? ¿Los mapas de WISE no sirven para nada? Preguntas válidas, no cabe duda, preguntas que tienen su respuesta. Sí, los mapas actuales siguen siendo válidos, y nuestra protagonista de hoy pretende crear uno muy distinto a todo lo que ya tenemos. 

Da lo mismo que sea en nuestro sistema solar, o esté tan lejos como el mismo Big Bang. Todos los objetos emiten, o reflejan, la luz. Es de sobra conocido. Y esta luz sirve no sólo para encontrarlos, también para saber cómo son. Esta técnica la usamos en las superficies planetarias y lunares, en atmósferas, así como en estrellas, nebulosas, supernovas, galaxias, incluso en el espacio aparentemente vacío. Y nos informa de lo que existe por allí. Lo que no hemos hecho, hasta ahora, es compilar un mapa de TODA la bóveda celeste de esta manera. Es hora de rectificarlo.

Perteneciente a la familia de misiones MIDEX del programa Explorer de la NASA, el observatorio SPHEREx (Espectro-Fotómetro para la Historia del Universo, Época de la Reionización y Explorador de Hielos) es un satélite de diseño simple pero de potentes prestaciones, más que capaz de cumplir con su misión de manera sumamente eficaz. Una misión más que anticipada.

Desarrollada por la firma BAE Systems (anteriormente Ball Aerospace) se ha dado con un diseño de lo más peculiar. A primer golpe de vista bien parece un megáfono que apunta al techo, pero uno de 2.6 metros de alto y 3.2 tanto de ancho como de fondo. Como misiones anteriores (véase WISE o IXPE) emplea la plataforma común BCP-100 de la serie BCP-Small, pequeña pero fiable, y con todo lo necesario para funcionar. A

ver, no vamos a presumir que conocemos el satélite hasta el última tornillo (ya nos gustaría) pero sí lo suficiente como para que os hagáis una idea. Por ejemplo, es típico de los satélites de órbita terrestre cuenten con sistemas de comunicaciones duales, y SPHEREx no es una excepción. Equipa un sistema de banda-S para recepción de comandos y transmisión de telemetría, contando con dos antenas omnidireccionales y una tercera ubicada en la parte inferior de la plataforma, de mayor ganancia. Para transmitir datos científicos, sin embargo, se recurre a un sistema de alto rendimiento que usa banda-Ka, conectado a dos antenas tipo cuerno, también alojadas en la parte inferior. Es indicativo del gran volumen de datos que generará. Más a simple vista se ve que usará el Sol como fuente de energía, con un único panel solar rectangular de 2.67 x 1.02 metros (en cuyos extremos se sitúan las antenas omnidireccionales) que alimenta los sistemas de a bordo y carga la batería del satélite. Y, naturalmente, está estabilizado en sus tres ejes, usando lo básico: unidad de medición inercial, escáneres estelares, ruedas de reacción más sistemas de des compensación magnética... Y un sistema termal más bien pasivo. Para cumplir su misión cuenta con un único telescopio. Es compacto pero diseñado para un alto

rendimiento. Es de tipo reflector, anastigmático de tres espejos de aluminio, con un espejo primario de veinte centímetros de apertura (f/3). Se ha diseñado para carecer de partes móviles, de modo que la discriminación se realiza mediante un divisor de haz dicrótico y los filtros empleados. Como otros instrumentos, muchos planetarios, esta configuración permite un diseño compacto y simple, si bien dobla la cantidad de planos focales, que en realidad no es un problema. Así, el divisor dicrótico resulta opaco a las longitudes de onda infrarroja hasta los 2.6 micrones, siendo transparente a las más largas hasta los 5.3 micrones. Cada plano focal se ha optimizado para sus rangos de visión, si bien son virtualmente idénticos. Herencia del telescopio James Webb, cada plano focal cuenta con tres detectores de mercurio-cadmio-telurio de gran formato (2048 x 2048 píxels cada uno) en una configuración de uno por tres. Lo importante se sitúa,

sin embargo, sobre cada detector. Para la verdadera discriminación de longitudes de onda se emplea la tecnología de los filtros lineales variables, en esencia una placa en la que se sitúan los distintos filtros. Una tecnología adaptada de instrumentación planetaria como el sistema Ralph/LEISA a bordo de New Horizons, entre otras. Esto significará que SPHEREx realizará espectroscopia de imágenes a la hora de compilar sus mapas del cosmos. Cada uno de los filtros registra diecisiete longitudes de onda, por lo que en total será capaz de registrar un total de ciento dos bandas espectrales de forma simultánea (0.75-2.44 micrones un plano focal; 2.40-5.01 micrones el segundo), a diferencia de las cuatro de su antecesor WISE. Esto lo convierte en un explorador hiperespectral del cielo. Pero para que este sistema rinda, se necesita, por obligación, una forma de refrigerar el sistema. Como toda misión infrarroja, las señales procedentes de la Tierra, del Sol, y del mismo satélite, pueden abrumar a los detectores, dejándolos inservibles. Si bien misiones anteriores empleaban métodos activos con criostatos rellenos de helio líquido superfluido, o criorefrigeradores mecánicos, el sistema de

SPHEREx es totalmente pasivo. Para empezar, el telescopio (que no apunta en la vertical, sino que esta levemente inclinado para poder cubrir toda la bóveda celeste) se asienta sobre una serie de puntales que lo alejan de la parte superior del bus. Como segunda medida se ha incorporado lo que en el proyecto llama radiadores de ranura en V, que se trata, en realidad, de tres series de espejos, unos sobre otros, dando la impresión que parecen paraguas invertidos. Se ubican entre la carcasa del telescopio y los puntales. Y para terminar, los escudos de fotones. De forma cónica, cada uno tiene un grosor de 19 mm, y en virtud de los espacios entre ellos, el calor que sacan los radiadores los escudos lo redirigen hacia el espacio. Su tamaño total es de 1.7 metros de alto y 3.2 de ancho. Se ha usado aluminio en ellos, con un núcleo en panal de abeja y láminas sólidas exteriores, y el cono más exterior pintado de blanco para reflejar la luz y el calor del Sol. Todo este sistema sirve para reducir la temperatura de los planos focales hasta los -210°C. Una vez en configuración de lanzamiento, el observatorio desplaza una masa de 502 kg.

SPHEREx es la carga útil principal de un lanzamiento dual, puesto que la misión solar PUNCH y sus cuatro minisatélites compartirán cofia. Y el responsable del vuelo será el Falcon 9, desde la base de Vandenberg en California, usando una primera etapa, la B1088, que solamente ha volado dos veces con anterioridad. El despegue está fijado para el día 27 y, una vez completado el proceso, el observatorio orbitará nuestro planeta en una trayectoria polar, sincrónica solar sobre el terminador terrestre a una altitud de 650 km.

En cuanto se haya establecido contacto con SPHEREx y esté en una actitud estable, comenzarán los treinta días de la verificación, el enfriamiento de los detectores y la expulsión de la cubierta de la apertura del telescopio. Se calibrará todo antes de iniciar una tarea primaria que durará veinticinco meses.

SPHEREx se ha diseñado para ser capaz de, a lo largo de su misión, compilar hasta cuatro mapas de todo el cielo, así como dos exploraciones profundas de los polos y de la eclíptica. Como otras misiones semejantes, aprovechará su propia órbita, más el movimiento de la Tierra alrededor del Sol para compilarlos, pero también empleará movimientos propios para captar en profundidad cada uno de los

objetos que entren en su campo de visión. Así, por ejemplo, cuando la galaxia de Andrómeda aparezca, SPHEREx maniobrará con sus ruedas de reacción para barrer, de un extremo al otro, la galaxia y así cubrirla por completo a lo largo de todo su espectro. Con este método y con su configuración, resulta obvio que generará en solo una órbita gran cantidad de datos: en total, serán seiscientas exposiciones al día, es decir, hasta tres mil seiscientas imágenes por detector. Por ello, cuenta con potentes algoritmos de compresión y reducción de datos de a bordo para, de este modo, reducir el volumen de información a transmitir.

Aparte de la tarea de compilar mapas de la bóveda celeste que se puedan usar para otras misiones, SPHEREx cuenta con tres objetivos que busca responder. El primero es de naturaleza cosmológica: restringir la física detrás del suceso denominado Inflación Cósmica midiendo sus huellas en la distribución tridimensional de las galaxias, su materia. La Inflación ocurrió apenas un parpadeo después del Big Bang, y supuso la expansión, repentina y masiva, del cosmos. Al observar el infrarrojo, rastreará estas señales hasta donde pueda, y como, debido a la expansión cósmica, muchas galaxias están tan lejanas que los cálculos de distancia sólo se pueden hacer en esta longitud de onda, creará de este modo un mapa en 3D de la distribución de las galaxias, lo que permitirá localizar las señales de la Inflación. El segundo podríamos calificarlo de arqueología cósmica: rastrear la historia de la producción de luz galáctica usando mediciones profundas multibanda a gran escala. Básicamente,

trazará una historia de la evolución de las galaxias partiendo de la luz que emiten. Porque SPHEREx es también un fotómetro, medirá la cantidad de luz que cada galaxia emite o, para ser más concretos, ha emitido para cuando nos ha llegado. Misiones anteriores lo han hecho, pero con una pequeña muestra representativa y extrapolando los resultados globalmente. SPHEREx lo hará a escala global, permitiendo encontrar, así, fuentes de luz perdidas o, para ser más exactos, escondidas, delatando galaxias lejanas o estrellas situadas en los límites de sus galaxias. El tercer y último objetivo versa sobre nuestra búsqueda actual de los ingredientes básicos de la vida: investigará la abundancia y la composición del agua helada y otros hielos biogénicos en paz primeras fases de la formación de discos estelares y protoplanetarios. Una primera búsqueda lo hizo en forma de gases en las nubes de formación hasta que, al no ver nada, se centraron en las partículas de polvo heladas, y ahí sí que sí, aunque en menor cantidad de lo esperado. Con los mapas de SPHEREx se espera encontrar y cuantificar todo ingrediente para la formación planetaria, en especial esperando descubrir lugares en los que podrían formarse planetas similares a la Tierra, y en los que podría formarse la vida. Así, por toda la Vía Láctea. Al final de su tarea principal, se espera fusionar cada uno de los mapas para formar un enorme catálogo de fuentes en alta resolución, alta exactitud, gran profundidad, y abierto a cualquiera. Incluso sus datos tendrán aplicación al sistema solar, puesto que se prevé que miles y miles de asteroides pasen por su campo de visión, muchos de ellos nunca explorados espectroscópica mente hablando.

Misión pequeña, tarea colosal. Ya estamos esperando las coloridas imágenes que nos entregará, y la información tan fascinante que generará. Sólo nos queda decir: A por ello. 

Resumen del año 2024

Ha llegado el momento de resumir. Un 2024 cuya primera parte ha estado centrada en la Luna, y la segunda en los lanzamientos, algunos importantes. Sí, la Luna fue el foco, con hasta tres misiones que llegaron, o intentaron llegar. Acabamos el 2023 con la misión japonesa SLIM en órbita selenita. Y su descenso y alunizaje fue bien... hasta que uno de los motores sufrió un problema. No, no se estrelló, sino que acabó reposando en una posición distinta a la pretendida, impidiendo que sus paneles solares recibieran luz solar. Al menos, no durante todo el día lunar, porque se reactivó pasado el tiempo, pudiendo así realizar algunos experimentos en superficie. Además, sobrevivió a varias noches lunares, algo para lo que no estaba preparada, hasta sucumbir al frío nocturno selenita. Sin embargo, sus objetivos, al menos gran parte de ellos, se cumplieron. No mucho después, se inició el programa de misiones comerciales de la NASA con el lanzamiento de Peregrine, uno de los lander diseñados por la firma Astrobotic. Tras un despegue exitoso, la misión se topó con problemas cuando se produjo una grave fuga de combustible. Eso hizo imposible el alunizaje previsto, y en los días que la misión aguantó, se probaron varias de las cargas útiles de a bordo. Todo acabó con una reentrada en la atmósfera terrestre. Más fortuna tuvo el lander Nova-C de la empresa Intuitive Machines, bautizado Odysseus. Todo fue correcto hasta el momento del alunizaje, puesto que uno de los sensores que debía emplear para la maniobra no funcionó, pasando a uno de los experimentos transportados. Alunizó, sí... pero de lado, en vez de quedar derecho. Llegó, que es lo que importa, significando el retorno estadounidense a la superficie selenita después de las misiones tripuladas Apollo. Ahí es nada. ¿Y por Marte? Mientras Curiosity y Perseverance proseguían con sus misiones, rodando por sus terrenos respectivos (alcanzando nuevas tierras, el segundo incluso a punto de abandonar el cráter en el que cayó) nos hemos despedido, más o menos, del vigilante aéreo que ha sido Ingenuity. Un problema durante su último vuelo, el número 72, provocó un duro aterrizaje que destruyó sus aspas, haciendo imposible, por tanto, el vuelo. Pero funciona, a pesar de todo, y mientras funcione, que según lo que sabemos, es el caso, tomará datos meteorológicos que almacenará en su memoria hasta que alguien, en el futuro, recupere ese valioso registro de su interior. En cuanto a los recursos en órbita, la vida sigue, con MAVEN celebrando los diez años desde su inserción orbital. En Venus, mientras, estamos ante lo que podría ser el final de Akatsuki. Desde abril, llevamos sin saber nada del orbitador japonés, que tan dura misión ha tenido desde su primer intento de inserción orbital. Pase lo que pase, sus datos son, y seguirán siendo, un tesoro para la ciencia. Teniendo en cuenta que las próximas no volarán hasta la década que viene... ¿Qué decir de Júpiter? Bueno, Juno entra en la que es su última fase de misión, dejando atrás los pasos cercanos a las lunas jovianas una vez cumplimentados los acercamientos a Io, que nos han proporcionado datos casi cruciales para saber qué ocurre en el interior de esta luna torturada. Ah, y problemas para BepiColombo, cuando los paneles solares del módulo de propulsión han empezado a fallar. Si bien cumplimentó los sobrevuelos de este año sin problemas, su llegada a Mercurio se retrasa un año, hasta noviembre del 2026. Con que llegue, nos basta, la verdad. Sobre la sección telescópica, aniversarios: los 25 años de Chandra y XMM-Newton, los 20 de Swift... Todos trabajan sin descanso, si bien con Chandra ha habido problemas... de financiación, lo que podría suponer una reducción en sus operaciones, si no su fin, sin reemplazo a la vista, salvo por la misión XRISM japonesa, que ya nos entrega sus primeros resultados. Luego están los telescopios Hubble, James Webb, Gaia, INTEGRAL, IXPE, más los más recientes Einstein Probe y SVOM, de los que sabemos poco, o nada. Como decimos, los lanzamientos han estado a la orden del día de la segunda parte del año. Vale, acontecen todo el año, pero en esta segunda parte del 2024 varios han remontado los cielos, alguno por primera vez, como el novísimo Ariane 6, no sin un pequeño problema que evitó cumplir su primera misión con un cien por cien de éxito. Con el problema comprendido, la campaña de lanzamiento del segundo ejemplar está en marcha. Y su hermano menor, el Vega-C, ha retornado al vuelo con un éxito rotundo. Crucemos los dedos con que no haya más. Ah, y luego está el gigantesco Starship de SpaceX, con cuatro vuelos de prueba a lo largo de este año, con distintos grados de éxito, entre ellos el más espectacular: usar unas pinzas de tamaño colosal para atrapar la primera etapa cuando ésta retornaba... a la plataforma de lanzamiento desde la que se lanzó. Que lo consiguieran, y al primer intento, pone los pelos de punta, la verdad. Y para el año que viene, más, en anticipo de que la nave sirva como forma de alunizaje para astronautas en el programa Artemis. Pero los lanzamientos que importan ocurrieron con días de diferencia. Primero la sonda europea Hera, de camino a Didymos, después la sonda de la NASA Europa Clipper, de camino a Júpiter y Europa. Ambos despegues acontecieron perfectamente, y ambas cuentan con rumbos similares. Al menos, por unos meses. En cuanto a otras misiones, JUICE nos visitó para el sobre sobrevuelo Luna-Tierra, Lucy está en marcha por fin de camino a los asteroides troyanos... Y Parker Solar Probe ha alcanzado su destino, en su máximo perihelio al Sol acontecido esta nochebuena pasada. Sobrevivió, y sólo queda saber qué registraron sus sensores en tan crucial paso. En cuanto a la lista de altas, diversas. a las ya contadas, mencionamos las misiones terrestres PACE y PREFIRE de la NASA, las europeas EarthCARE, AWS, Sentinel-2C y Sentinel-1C, así como la solar PROBA-3, más otras que ahora no están en nuestra cabeza. En la de bajas, más allá de la Ingenuity, recordamos la del satélite CloudSat, veterano que llevaba desde el 2006 estudiando las nubes con su radar de precipitación. Y lo que nos espera para el 2025: Sobrevuelos a Marte de Hera y Europa Clipper, más perihelios para Parker Solar Probe, el últimos sobrevuelo a Mercurio de BepiColombo, previo a su inserción órbital, el paso cercano de Lucy por el asteroide Donaldjohanson en abril, más misiones a la Luna, y a Marte (ESCAPADE), y otras cosas de las que no nos acordamos en este momento. Esto ha sido todo, y el año que viene procuraremos estar aquí para relatarlo.

Resumen del año 2023

 Una vez más, toca resumir. ¿Qué podemos decir? Pues que ha sido un año de altos y bajos, de bienvenidas y también de despedidas. Quizá, más que ningún otro de los años anteriores, ha sido el año de la Luna. Tres misiones, tres, todas con rumbo a la superficie selenita. La primera rusa en casi cincuenta años, Luna 25, pues sí, se lanzó bien, llegó a la órbita bien, pero se dio el morrón. La culpa, un orden incorrecta que hizo a la sonda encender su propulsión más de lo que debía. Otro fiasco de espacio profundo. La segunda, fue el intento de la India de resarcirse. Y lo lograron. Chandrayaan-3 fue un éxito de principio a fin, con su rover recorriendo el regolito del polo sur lunar sin problemas, mientras el módulo de propulsión por allí permanece, dando vueltas a nuestro alrededor. ¿Nos hubiera encantado de que sobreviviera a su primera noche selenita? Pues claro, aunque no se diseñaron para ello. Y la tercera, desde Japón, aún está de misión. Lanzada en septiembre, SLIM sólo ahora ha llegado a la órbita, y para mediados del mes que viene espera alunizar, con éxito, claro. Esta misión es principalmente tecnológica, para probar que tienen lo necesario para un aterrizaje de suma precisión. En cuanto a Marte, nuestros dos embajadores por su superficie (el rover de China, Zhurong, claudicó el año pasado, y no se le espera) han alcanzado hitos de sus viajes. Curiosity superó los cuatro mil soles de funcionamiento desde que llegó, y aún con capacidades menguadas (la rueda de filtros de una de las cámaras se bloqueó entre posiciones, y hasta la fecha no hay respuesta) sigue su ascenso cumpliendo sus tareas ejemplarmente. Perseverance, ya en tarea extendida, y con más de mil soles en su plataforma, avanza a ritmo de récord, habiéndose adentrado en el delta de su cráter. ¿Achaques? Ninguno todavía, si bien su experimento MOXIE ha sido desactivado. No porque funcione mal, todo lo contrario, ha sido un éxito, pero con él se han hecho todas las pruebas que se las han ocurrido, y más. El siguiente aparato, gracias a la experiencia, será mayor y más potente y eficiente. Ah, y no nos olvidamos de Ingenuity. El helicóptero sí ha sufrido alguna dificultad (aterrizaje de "emergencia" incluido), pero sigue fuerte a pesar de las adversidades. En órbita, poco que informar. Por Júpiter, la bella dama del espacio mantiene su buen hacer, incluso con su tour por los satélites galileanos. Es el turno de Io, la más cercana de todas las lunas grandes jovianas, la más activa, y a la que es más peligroso acercarse, por la brutal radiación en la que está empotrada. Precisamente, ya empieza a manifestarse a bordo, en especial en su cámara de divulgación. Diseñada para sobrevivir a sólo unos pasos por el perihelio, que haya llegado hasta aquí es un éxito rotundo. El último paso de este año de Juno a Io fue ayer, y esperamos ansiosos las imágenes. Son las más cercanas desde los tiempos de Galileo, así que ya ha llovido. Otros lugares, como Mercurio, recibieron su visita preceptiva de BepiColombo, Lucy nos ha enseñado un nuevo asteroide (tres, en realidad), Parker Solar Probe ha acortado distancias con Helios, y New Horizons sigue con su viaje por la porra, como las gemelas Voyager, otras que han sufrido, y sufren diversos problemillas. Se las ha actualizado para garantizar más años de ciencia interestelar, previa a su desactivación final, tal vez a finales de la década. En cuanto a la sección telescópica, la cosa marcha, con el telescopio James Webb a la vanguardia. Desde lo más cercano a lo más lejano, esta herramienta cumple con lo prometido. A la zaga siguen Hubble y Chandra, XMM-Newton e INTEGRAL (con su fin próximo, todo hay que decirlo), NuSTAR e IXPE, Fermi y Swift, Astrosat... Y se une uno más al lote, en el universo X con XRISM, aún en fase de verificación. Y no nos olvidamos del grande, y esperadísimo Euclid. Lanzado este verano, sus pruebas se alargaron más de lo anticipado, pero ya está manos a la obra en su tarea de desentrañar los misterios oscuros del cosmos. Ya que estamos, otra misión europea importantísima es JUICE, lanzada brillantemente, dirigiéndose al hermano mayor del sistema, como otras, por la ruta indirecta. Pequeños problemas, ya resueltos, no impiden su progreso. Para el año que viene nos visita, para un paso muy especial. En cuanto a vuelos tripulados, poco que destacar, con las dos estaciones pasando por relevos periódicos, haciendo la habitación permanente de la órbita más permanente que nunca. Ah, es verdad: se escogieron a los cuatro astronautas que protagonizarán Artemis II, el primer vuelo tripulado a la Luna desde los tiempos de Apollo. Son tres americanos y un canadiense y, como prometieron, con una mujer y una persona afroamericana entre sus integrantes. En otro orden de cosas, la colosal ambición de SpaceX, el gigantesco Starship, es ya una realidad. Una que explota, al menos. Con un primer vuelo problemático, el segundo no fue tan mal si bien las dos etapas se perdieron, otra vez. Ah, un tercer vuelo de prueba parece estar en camino. Ha habido diversas altas este año, como los cuatro pequeños TROPICS o el instrumento TEMPO, el nuevo miembro de la familia de satélites Meteosat (en todos los sentidos), así como otros que no nos acordamos en este instante. Sobre las bajas, a la mencionada de Rusia en la Luna, mencionamos el observatorio japonés Hisaki, la misión de aerosoles CALIPSO (por falta de combustible), y la más importante: Aeolus, la misión de los vientos de la ESA, que se alargó más de lo que su equipo jamás soñó. Y ya preparan sustituto. También ha llegado el momento de otras despedidas como de los lanzadores. Este es el año en que el poderoso Ariane 5 remontó los cielos por última vez. Su sustituto pronto volará, aunque lleva cierto retraso. Hay que empezar a hacerlo, también, con otros conocidos, con el Atlas V, el Delta-4 (ambos sustituidos por el próximo Vulcan), más el HII-A nipón (su sustituto, el H3, no tuvo un buen debut) Y lo que nos espera para el 2024: más misiones a la Luna (incluyendo las sondas comerciales contratadas por la NASA), Europa Clipper a Júpiter, sondas a Marte (si nada se tuerce), tres nuevos ojos al cosmos, dos de ellos en rayos X, nueva visita de BepiColombo a Mercurio, y las solares a Venus, y otras, muchas otras, al planeta Tierra. Interesante, sí, y trataremos de estar aquí para relatarlo.

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.

Bajo el rojo: Euclid

Os puede parecer extraño, pero lo que podemos ver, percibir, oler, hasta saborear, supone un pequeño porcentaje de lo que da forma al universo. Aún más, al ver las imágenes de galaxias, cúmulos de galaxias, y más, resulta que todo eso, no es más que el 5% de todo lo que da forma al mismo universo. ¿Qué es el resto?

Los cosmólogos han dado con dos términos para describir aquello que falta, pero que no tienen ni remota idea de qué puede ser. 

A lo que vemos lo llamamos materia normal. Los átomos la forman, al final, para dar forma a, al final, en galaxias. El problema aparece cuando, al calcular la masa total de una galaxia mediante el conteo de estrellas, el resultado no cuadra. Resulta que las estrellas se mueven más deprisa de lo que deberían. ¿Por qué? Porque hay más masa en las galaxias de la que se puede suponer sólo teniendo en cuenta las estrellas que posee. De hecho, a partir de las mediciones de gravedad hechas, hay DIEZ veces más masa de la que debería. Es más, teniendo en cuenta únicamente la masa de las estrellas de las galaxias, éstas nunca hubieran existido como las

conocemos. ¿Qué es esta masa? Aún más, existe una gran cantidad de masa ubicada entre galaxias, que podemos percibir por su efecto en la gravedad y en la luz emitida por las galaxias, creando efectos como las lentes gravitacionales, tan útiles para el estudio del cosmos lejano. Puesto que no sabemos qué es, ni cómo detectarlo salvo por sus efectos sobre la gravedad, los cosmólogos lo han denominado Materia Oscura, y supone el veinticinco por ciento del contenido del universo.

Otro problema que los cosmólogos no han entendido, y siguen, es lo que ocurre con la expansión del propio universo. El telescopio Hubble nos dio uno de sus resultados clave a comienzos de la década de 1990 cuando descubrió que el universo no sólo seguía expandiéndose, sino que lo hacía a un ritmo cada vez más acelerado. Los resultados más recientes de otras misiones lo confirman, porque va a más. Lo que se suponía, antes de estos resultados, era que la gravedad actuaría de freno en la expansión. ¿Qué existe que provoca está aceleración inesperada? El término es Energía Oscura. Los cosmólogos dieron forma, hace un tiempo, al llamado "modelo de concordancia", en el que introdujeron múltiples valores hasta que todo, valga la redundancia, concordaba, y en ese modelo, la energía oscura era un sesenta y ocho por ciento del total. Es más, se ha fijado la energía oscura como una constante cosmológica, pero, ¿lo es? Eso está por ver. Se asume esa constante porque se cree que es el valor de esta energía en el extenso vacío del espacio. Nada, sin embargo, nos dice si este valor es, de hecho, constante. Claro que, para algunos, el problema es distinto: ¿Entendemos, en realidad, el funcionamiento de la gravedad? Menudo problema.

Después de este ladrillo, viene lo que interesa: hablar de la misión del día, la cual ha sido diseñada para resolver estás cuestiones o, al menos, darles algo de luz.

El germen de nuestra protagonista de hoy procede de dos propuestas lanzadas a finales de la década del 2000: DUNE y SPACE, que proponían formas complementarias para un mismo objetivo, sondear la energía oscura. Entonces, se decidió que lo mejor era fusionarlas, dando como resultado Euclid, adoptada formalmente en junio del 2012 por la Agencia Europea del Espacio.

El nombre deriva del matemático griego Euclides de Alejandría, considerado el creador del concepto de la geometría, un concepto vinculado a la densidad de la materia y la energía. La misión ha sido preparada para observar grandes franjas del cosmos de una vez con instrumentos de alta calidad y ópticas de alta precisión para cumplir sus objetivos. Sin más dilación, veamos cómo es.

Euclid ha sido desarrollado gracias a la colaboración de múltiples instituciones y firmas industriales, con Thales Alenia Space cómo contratista principal y responsable del módulo de servicio, así como de la integración y pruebas, mientras que el módulo de carga útil fue encargado a Airbus Defense and Space. Plenamente integrado, ofrece unas dimensiones de 4.7 metros de altura y 3.7 de diámetro. El módulo de servicio lo conforma la plataforma inferior, con seis paneles laterales y el escudo solar que actúa también como panel solar. Una estructura cónica central, con un diámetro en su extremo superior de 2.25 metros de diámetro

sirve como unión, por debajo, a la etapa superior del lanzador, y en el superior, para la unión del módulo de carga útil. Dentro de los seis paneles se sitúa todo lo básico para funcionar: computación, empleando un ordenador con un procesador LEON-FT como núcleo, realizará todas las funciones de a bordo, y cuenta con una memoria masiva de de 4 Tb de capacidad de datos. Comunicaciones, con un sistema dual de banda-X y banda-Ka, contando con una antena de alta ganancia parabólica y direccional, de setenta centímetros de diámetro, y tres antenas de baja ganancia, dos situadas en la estructura y una tercera en el montaje de la antena principal, y usando únicamente banda-X. Control de actitud, triaxial, a base de unidades de medición inercial, un Sensor de Guiado Preciso con cuatro detectores CCD, tres escáneres estelares, sensores solares, ruedas de reacción y su propulsión. Un aspecto interesante es la desconexión voluntaria de las ruedas de reacción para crear un entorno lo más quieto y silencioso posible para la operación de los instrumentos. Propulsión, formado por un sistema principal que usa hidracina como combustible, para sus maniobras de corrección, y uno de gas frío con nitrógeno como combustible, para los movimientos del observatorio, como si usara las ruedas de reacción, giros, traslaciones... esas cosas. Un tanque principal almacena la hidracina, con una capacidad de hasta 137 kg, mientras que cuatro más pequeños almacenan hasta setenta de nitrógeno a alta presión. Generación de energía, mediante su panel solar situado en el escudo solar, generando más que suficiente corriente para operar los sistemas de a bordo, y alimentar su batería, si bien ésta sólo se usará en la fase de lanzamiento. Control termal, con los elementos de costumbre, es decir, mantas multicapa, radiadores y calentadores eléctricos. En cuanto al módulo de carga útil, encierra el corazón científico de Euclid, en dos partes: la cavidad frontal y la de instrumentos, separados por una placa base. En la cavidad frontal

se sitúa su telescopio, una unidad reflectora tipo Korsch con un espejo primario de 1.2 metros de diámetro, un espejo secundario en un mecanismo móvil para ajustes precisos, y más allá del telescopio, un espejo terciario. En total, la longitud focal del sistema es de 24 metros (f/20.42), e incluye tres espejos de doblado del camino de la luz, dos inmediatamente detrás de la salida del espejo primario y un tercero sirviendo a uno de los instrumentos, y un filtro dicrótico. Todos los espejos están fabricados en Carburo de Silicio, material muy ligero e insensible a los cambios de temperatura que se dan en el espacio, ideal para misiones como esta. En cuanto al filtro dicrótico, está elaborado a partir de sílice fundido de alta calidad, es redondo con un diámetro de 117 milímetros además de estar recubierto de 180 capas ultrafinas de materiales dieléctricos. Este filtro dividirá la luz que recibe, siendo transparente en las longitudes de ondas infrarrojas y opaco y reflector de la luz visible. Para cumplir su programa

científico, cuenta con dos instrumentos. VIS es la cámara Visible. Se trata, en realidad, de una gran agrupación de sensores CCD de gran formato (4096 x 4132 pixels) producidos especialmente para Euclid. Están dispuestos en una rejilla 6 x 6, lo que crea un enorme campo de visión que es, visto desde la Tierra, el equivalente a dos veces y media el tamaño de la Luna llena. Un único filtro de banda ancha permitirá obtener imágenes, de alta calidad, por supuesto, en un rango de longitudes de onda que va desde los 550 nm en el visible (longitud de onda verde) hasta los 900 en el infrarrojo. Esta cámara, en total, entregará imágenes de seiscientos megapixels, ahí es nada. Por su parte, NISP (Espectrómetro y Fotómetro Infrarrojo) obtendrá mediciones de la luz galáctica en el rango que va desde los 0.9 micrones hasta los 2 micrones. Para ello, cuenta con dos ruedas, una de ellas para

espectrometría incorporando cuatro grismas (prismas y rejillas de difracción) para hacer espectroscopia de baja resolución sin aberturas estrechas, y una rueda de fotometría con tres filtros: Y (0.9-1.19 micrones), J (1.19-1.54 micrones) y H (1.54-2 micrones), entregando ambas ruedas la luz a un conjunto de sensores infrarrojos de mercurio-cadmio-telurio de gran formato (2040 x 2040 pixels) en una rejilla 4 x 4, en una acumulación nunca antes vista. Estos sensores fueron suministrados gracias a la NASA. Concretando sobre las dos ruedas, la de filtros fotométricos y la de los grismas de espectrometría, en realidad son unidades idénticas de cinco posiciones, pero no todas ocupadas. En la fotométrica, una de las posiciones vacías es una abertura cerrada, y la segunda se encuentra abierta, mientras que la posición vacante en la de grismas está abierta, mientras que los grismas tienen cada uno una orientación propia: dos de ellos están orientados a cero grados, mientras que el tercero lo está a noventa grados, y el último, a ciento ochenta grados. En la cavidad de instrumentos, de los dos el primero situado es NISP, con el filtro dicrótico justo frente a él, mientras que VIS, acompañado por el Sensor de Guiado preciso, ocupan la otra posición en su interior, suponiendo el final del camino de la luz recogida por el telescopio. Con el observatorio listo para el lanzamiento, Euclid declarará una masa de unas dos toneladas.

Según el plan original, el lanzamiento debía ocurrir usando un lanzador Soyuz-ST ruso, pero la guerra de Ucrania lo cambió todo. Con ella, la ESA cerró su colaboración con Rusia, y ellos cerraron su complejo de Kourou. Esto obligó a buscar un nuevo lanzador, y el escogido ha sido uno de manufactura estadounidense. ¿Por qué no uno europeo? Bueno, el Vega o el Vega-C, más moderno, carece de potencia, o espacio en la cofia, para albergarlo, y en cuanto al futuro Ariane 6, tras la retirada de su antecesor, es todavía una promesa que una realidad. Por ello, Euclid será la segunda misión de la ESA en usar el Falcon 9 de SpaceX, que despegará desde Cabo Cañaveral el 1 de julio.

Su destino en el espacio es el punto de Lagrange L2, por lo que compartirá espacio con otras misiones, como Gaia o el telescopio James Webb. Una vez en su sitio, y tras las comprobaciones de rutina, la misión comenzará, durando seis años, con posibilidades para su extensión. Desde allí, Euclid cubrirá, al menos, un tercio de la bóveda celeste, adentrándose en el cosmos hasta, por lo menos, diez billones de años luz, con la intención de observar miles y miles de galaxias para dar forma a un mapa tridimensional de ellas, y mientras VIS captura imágenes de una calidad excepcional, cuatro veces mejor que las que pueden conseguir los telescopios de rastreo basados en Tierra, NISP medirá el desplazamiento al rojo de estas galaxias, así como su composición elemental. Con este mapa tridimensional se verá la distribución de las galaxias en el universo, y cómo cambia con el tiempo. Todo, para estudiar, de forma indirecta, tanto la materia como la energía oscura. Son cinco temas los que la misión apunta a desentrañar: ¿Cuál es la estructura y la historia de la Red Cósmica, formada, muy posiblemente, por la materia oscura? ¿Cuál es la naturaleza de la materia oscura? ¿Cómo ha cambiado la expansión del universo a lo largo del tiempo? ¿Cuál es la naturaleza de la energía oscura? ¿Nuestra comprensión de la gravedad es completo?

Pues ya lo veis, una misión de alta precisión y compleja de desarrollar, apuntando a uno de los misterios más oscuros, valga la redundancia, del cosmos. Y no será la única, porque en un futuro cercano llegará otra que le acompañe en esta tarea. Pues eso, suerte.