Planck: El Viaje a L2

El satelite Planck sera lanzado en un Ariane-5 junto con la nave de la mision Herschel, siguiendo una configuracion de operaciones de carga dual, desde el centro espacial de Kourou en la Guayana Francesa.

Aproximadamente 2 horas y media después, Planck se separará de Herschel para seguir su propia ruta, y seis meses después habra llegado a su órbita final: a 1,5 millones de kilometros de distancia del planeta Tierra, en un punto llamado "L2", o segundo punto de Lagrange.

Los puntos de Lagrange, también denominados puntos L, puntos lagrangianos o puntos de libración, son las cinco posiciones en un sistema orbital donde un objeto pequeño sólo afectado por la gravedad puede estar teóricamente estacionario respecto a dos objetos más grandes, como es el caso de un satélite artificial con respecto a la Tierra y la Luna.

Los puntos de Lagrange marcan las posiciones donde la atracción gravitatoria combinada de las dos masas grandes proporciona la fuerza centrípeta necesaria para rotar sincrónicamente con la menor de ellas. Son análogos a las órbitas geosincrónicas que permiten a un objeto estar en una posición "fija" en el espacio en el lugar de una órbita cuya posición relativa cambia continuamente.

El punto L2 está en la línea definida por las dos masas grandes M1 y M2, y más allá de la más pequeña de las dos. En él la atracción gravitatoria de los dos cuerpos mayores compensa la fuerza centrífuga causada por el menor.

Ejemplo: Un objeto que orbite el Sol más lejos que la Tierra tendría un período orbital más largo que el de la Tierra. La fuerza adicional de la gravedad de la Tierra hace disminuir el período orbital del objeto, y precisamente el punto L2 es aquel en que el período orbital es igual al de la Tierra. El punto L2 del sistema Sol-Tierra es un buen punto para los observatorios espaciales, porque un objeto alrededor de L2 mantendrá la misma orientación con respecto al Sol y la Tierra y la calibración y blindaje son más sencillos.

Es por ello que el punto L2 se ha estimado que esta lo suficientemente lejos como para evitar las radiaciones de calor procedentes del sol, la Tierra y la Luna, las cuales podrian distorsionar y producir interferencias en los datos resultantes del analisis de la radiacion cosmica de fondo.

Planck no es la primera nave espacial que viajara al punto L2. El Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) ya está en la órbita alrededor del punto L2, del sistema Sol-Tierra. El futuro Observatorio Espacial Herschel, así como el Telescopio Espacial James Webb, se situarán en el punto L2 del sistema Sol- Tierra. Y en un futuro, el punto L2 del sistema Tierra-Luna sería una buena localización para un satélite de comunicaciones que cubriera la cara oculta de la Luna.

Las observaciones cientificas de Planck duraran al menos 15 meses, en los cuales se planea examinar dos veces todo el cielo visible. El tiempo de vida de la mision podria ser extendido, dependiendo de los recursos todavia disponibles para el necesario enfriamiento de los instrumentos.

El Spitzer capta el nacimiento de una estrella

El telescopio espacial Spitzer captó una estrella en pleno nacimiento que muestra cómo pudo haber sido nuestro propio sistema solar hace miles de millones de años, informó hoy el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA: "En última instancia, su observación ayudará a los astrónomos a comprender mejor cómo se forman las estrellas y los planetas".

Este retrato estelar, visto bajo la luz infrarroja, ofrece la primera imagen de una estrella embriónica en el momento en que comienza a contraerse y a emitir gases hacia el vacío cósmico.

En general el nacimiento de las estrellas ocurre en los lugares más recónditos y oscuros del Universo, donde el polvo y las particulas que rodean al embrion dificultan o impiden la visibilidad, pero en este caso el calor generado por su nacimiento permitió su detección por parte de las cámaras de rayos infrarrojos del Spitzer.

La estrella ha sido bautizada como L1157 y está situada a unos 800 años luz de la Tierra en la constelación de Cefeo. Aunque todavia es una estrella joven (tiene aproximadamente 10.000 años) se convertirá en una estrella adulta similar a nuestro Sol en un tiempo estimado alrededor de un millón de años.

La imagen del telescopio muestra los chorros propulsados en la L1157, que son enormes, ya que la luz tardaría cerca de nueve meses en viajar la distancia de cualquiera de ellos. Las partes más blancas se corresponden con las zonas más calientes de los chorros, con temperaturas de 100ºC, mientras que el color naranja indica regiones que apenas alcanzan los 0ºC.

Según Leslie Looney, astrónomo de la Universidad de Illinois, y autor de un informe sobre la estrella que publica hoy la revista Astrophysical Journal Letters, la imagen confirma las teorías mas recientes y aceptadas sobre la formación de las estrellas que predecían un colapso de los gases y polvo cósmico que les rodean. "Es la primera vez que hemos visto claramente el conjunto de gases de forma aplastada alrededor de una estrella en formación. Captar fotografías de estrellas bebés no es algo fácil, pero ahora que tenemos una nos podemos plantear preguntas sobre si este sistema estelar y sus futuros planetas serán similares a los nuestros" - afirmó en sus declaraciones.

Planck: Integración de los espejos del telescopio

El telescopio del satélite Planck fue integrado en las instalaciones de Thales Alenia Space en Mont-Sur-Marchienne, Bélgica.

El telescopio, el cual se compone de dos espejos, principal y secundario, tiene como misión estudiar y analizar la radiacion cósmica de fondo que se halla en el medio interestelar. Dicha radiación no fue originada por un objeto o cuerpo celeste en particular, sino por todo el universo en sí.

Su espejo primario mide 1,5 metros de diámetro, y es mayor que el secundario, de 80 cm. de diámetro. Su objetivo es enfocar el haz de radiacion recibido dentro de los instrumentos que lleva incorporado el satélite, dos detectores de la mas alta precision que estudiaran las ondas de alta y de baja frecuencia. Dichos detectores son llamados HFI y LFI, respectivamente, y representan el estado del arte en cuanto a detección y análisis de ondas se trata: nunca hasta ahora se habian construido instrumentos para medir con tal precisión la temperatura del haz de ondas recibido. Son capaces de analizar temperaturas y clasificarlas con tan solo unas millonésimas de grado de diferencia.

La altura del satelite es de 4,2 metros, y tiene un diametro similar en planta, de 4,2 metros tambien.

La empresa Espacial Francesa Alcatel Alenia es el contratista principal de la ESA para la nave espacial Planck.

A principios del 2006 los espejos de Planck se testearon individualmente sin la moldura estructural en Alcatel, Canes, Francia. Los resultados de su videogrametría se ajustaron a lo esperado. La videogrametría es usada para obtener una imagen más clara de los cambios en la estructura. Miles de fotografías, tomadas desde diversos ángulos, se usan para formar una imagen tridimensional de los espejos, la moldura estructural y el lugar donde están montadas las cámaras del telescopio. Este proceso es repetido a varias temperaturas, y asi poder contrastar los resultados obtenidos en las diferentes pruebas.

Las pruebas se realizaron en el Gran Simulador Espacial, o LSS (Large Space Simulator), el cual se haya en el centro de la Agencia Espacial Europea en Holanda, ESTEC (Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial). Allí se enfrio hasta los -178 grados celsius.

“Lo principal de esta prueba es la exposición de los espejos y su moldura estructural a un vacío muy frío”, explico el científico de la ESA Philippe Kletzkine. “El telescopio se arma a la temperatura de la habitación, y luego se enfría muy por debajo del punto de congelación. Aunque los materiales se escogieran cuidadosamente, este proceso hace que cada componente individual del telescopio se encoja en una pequeña, pero no insignificante, proporción. Necesitamos saber si los cambios resultantes en la forma se ajustan a nuestras predicciones. Debemos ser insistentes en esto, para que los espejos se alineen correctamente”.

Una vez realizadas las pruebas en vacío frío del telescopio y sus dos espejos, las cuales fueron superadas con éxito, la integración se llevó a cabo sobre la estructura metálica del satélite.

Cuando el satélite esté casi completo, será puesto nuevamente en el Gran Simulador Espacial. Planck es uno de los llamados satélites “giratorios”, un satélite que gira alrededor de su eje. Nuevas pruebas en el LSS, nuevamente bajo condiciones de vacío, pero esta vez a la temperatura normal de la habitación, chequearán que la nave entera esté bien balanceada, y asi asegurarse de que al girar sobre sí misma, el eje de rotación permanece lo más estable posible. La frecuencia de rotación a la que Planck funcionará sera de aproximadamente una vez por minuto sobre su porpio eje.

Si todo sale correctamente, a fines de 2007 Planck pasará su “examen de preparación de vuelo”: el último paso antes de proceder con las actividades de lanzamiento en 2008. Planck será lanzado junto con la nave Herschel de la ESA (telescopio espacial infrarrojo), por el Ariane-5 ECA el 31 de julio del 2008.