Los equipos detrás de dos posibles nuevos telescopios espaciales se han embarcado en sus estudios de diseño finales mientras se enfrentan para ver cuál será la primera de la nueva clase de misión “Sonda” de la NASA.
PRIMA, la sonda de misión de infrarrojo lejano para astrofísica, estudiará el universo en la longitud de onda infrarroja más larga, cerrando la brecha entre lo que el Telescopio espacial James Webb (JWST) puede ver en el infrarrojo cercano y medio, y lo que observan los radiotelescopios. El 8 de noviembre, el equipo internacional PRIMA, dirigido por Jason Glenn de la NASA Centro de vuelos espaciales Goddard e incluyendo investigadores de los EE. UU. y Europa, convocados en la Laboratorio de propulsión a chorro en California para un taller para iniciar el estudio de diseño.
La misión a la que se enfrenta PRIMA es AXIS, el satélite avanzado de imágenes de rayos X. Dirigido por Chris Reynolds de la Universidad de Maryland, AXIS estaría diseñado para estudiar los agujeros negros dentro de galaxias distantes en el universo temprano descubierto por el JWST, y probar qué tan activos agujeros negros y estallidos de supernova Las explosiones pueden afectar las galaxias que las rodean. La misión también buscaría “transitorios”: destellos de luz de rayos X que podrían provenir de estrellas en explosión. estallidos de rayos gammafallas en el magnético estrellas de neutrones o acreción esporádica sobre agujeros negros.
Ambos equipos tienen hasta 2026 para presentar sus argumentos, ya que cada uno ha recibido 5 millones de dólares para hacerlo, y la misión seleccionada volará en 2032.
Relacionado: El concierto de Guitar Nebula ‘lanzallamas’ captado por los telescopios espaciales Hubble y Chandra (vídeo)
PRIMA cuenta con el apoyo del Instituto Max Planck de Astronomía en Heidelberg, Alemania, donde los investigadores construirán componentes vitales para la misión, incluidos dos espejos de dirección de haz controlados activamente y de alta precisión llamados “helicópteros de plano focal de dos ejes”. Estos son capaces de dirigir la luz que ingresa al telescopio y se refleja en su espejo de aluminio de 1,8 metros (5,9 pies) hacia los sensores de los dos instrumentos de PRIMA, permitiendo vistas de alta resolución de cualquier parte del cielo en el campo de visión del telescopio.
Esos dos instrumentos son PRIMAger (PRIMA imager) y FIRESS (Espectrómetro de sondeo mejorado de infrarrojo lejano), que observarán la luz en longitudes de onda de entre 24 y 261 micrones (el JWST puede ver hasta 28,3 micrones, que es el extremo más alejado de la longitud de onda media). banda infrarroja). PRIMA sería 100 veces más sensible que sus misiones precursoras, la NASA Telescopio espacial Spitzer y el Agencia Espacial EuropeaEl Observatorio Espacial Herschel, y el equipo detrás de él afirman que tendrá la capacidad de medir en detalle la composición química de los discos de formación de planetas alrededor de jóvenes estrellas.
Debido a que la luz del infrarrojo lejano puede ser fácilmente ahogada por la emisión térmica del propio telescopio, PRIMA necesita ser enfriado criogénicamente a -269 grados Celsius (-452 grados Fahrenheit), que es sólo cuatro grados por encima del cero absoluto. Sin embargo, esto tiene una ventaja; Los instrumentos pueden utilizar sensores superconductores llamados detectores de inductancia cinética (KID, por sus siglas en inglés), que cuentan fotones individuales y registran exactamente su energía y su tiempo de llegada. Los superconductores son exactamente lo que parecen: materiales que son muy eficientes en la conducción. electrones y que utilizan efectos cuánticos, pero, para funcionar, deben estar a baja temperatura.
Con preocupaciones sobre la longevidad del Observatorio de rayos X Chandra En el presupuesto de la NASA, AXIS sería una misión oportuna para llenar cualquier vacío si Chandra se ve obligado a cerrar. AXIS funcionaría al unísono con el JWST para sondear agujeros negros que existieron hace más de 13 mil millones de años. Por otro lado, PRIMA cubre una banda de longitud de onda que actualmente no tiene cobertura: el infrarrojo lejano. astronomía sólo se puede hacer en espaciodesde TierraEl calor lo inunda, y también podría funcionar al unísono con el JWST para examinar las regiones de formación de estrellas y planetas en el universo. Es una decisión difícil que NASA tiene que hacer.
La oportunidad para ambas misiones surgió gracias a la recomendación del reciente astrofísica encuesta decenal que reconoció que podría haber un retraso de varias décadas para que la próxima generación de “grandes observatorios” reemplace HubbleChandra e incluso el JWST. Para ayudar a llenar el vacío, el estudio decenal propuso una nueva clase de misión de mediana escala, con un presupuesto limitado a mil millones de dólares (sin incluir el lanzamiento), que podría despegar en la década de 2030 sin demasiado desarrollo. tiempo requerido. Estas son las misiones de clase Probe y ayudarán a crear oportunidades que tal vez nunca hubieran ocurrido si la NASA hubiera puesto todos sus huevos en la canasta del próximo proyecto multimillonario como el JWST.
Cualquiera que sea la misión seleccionada, realizará un trabajo valioso y nos enseñará cosas nuevas sobre el cosmos.