Despega UFFO, el telescopio espacial que estudiará las explosiones más violentas del universo

El cohete Soyuz 2.1a que lo ha puesto en órbita, durante el lanzamiento. KIRILL KUDRYAVTSEVAFP

Colaboran el Instituto de Astrofísica de Andalucía y la Universidad de Valencia.

El proyecto, del que forman parte Taiwan, Rusia y Dinamarca, está liderado por Corea.

28/04/2016 13:41

Estudiar las explosiones más violentas del universo. Será el objetivo del telescopio espacial UFFO (acrónimo de observatorio ultrarrápido de flashes en inglés), desarrollado por una colaboración internacional liderada por Corea. España está presente en este proyecto, del que también forman parte Taiwán, Dinamarca y Rusia, a través del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y de la Universidad de Valencia. El presidente de Rusia, Vladimir Putin, fue uno de los testigos del lanzamiento, que se efectuó a las 4:01 de la madrugada, hora española. Es el primero que se realiza desde el nuevo cosmódromo de Vostochny (en Rusia), próximo a la península de Kamchatka y cerca de la frontera con China.

El telescopio espacial forma parte de la carga de pago de la nave Lomonosov, cuyo lanzamiento ha constituido el primero realizado desde el nuevo cosmódromo de Vostochny (en Amur, Rusia), próximo a la península de Kamchatka. A las 07:07h Lomonosov se ha separado de la última etapa habiéndose situado en la órbita definitiva y con los paneles solares ya completamente despegados.

Apenas tres horas después y a bordo de la nave Lomonosov, el telescopio se ha situado en su órbita definitiva, a 490 kilómetros de altura, con los paneles solares ya completamente despegados. Desde esa posición analizará durante tres años los estallidos de rayos gamma, el fenómeno más virulento del espacio. Se produce tras la muerte de estrellas con una gran masa o por la fusión de dos estrellas. El UFFO está dotado de detectores para registrar la emisión de rayos X, luz visible y ultravioleta asociada a los instantes iniciales de estos estallidos cósmicos.

Recreación artística de un estallido de rayos-gamma. Colaboración UFFO.

Los datos que se obtengan permitirán comprender en detalle procesos energéticos sólo superados en potencia por el Big Bang y escuchar los ecos de estallidos producidos hace 12.000 millones de años, cuando el universo acababa de formarse.

UFFO/Lomonosov es un telescopio de seguimiento rápido que detectará la emisión en rayos X, luz visible y ultravioleta asociada a los instantes iniciales de los estallidos cósmicos de rayos gamma (conocidos como GRBs, del inglés Gamma-ray Bursts), lo que abrirá un nuevo horizonte en el estudio y entendimiento del universo extremo y del universo temprano.

El telescopio UFFO escudriñará el espacio profundo desde una altura orbital de 490 kilómetros y con una vida nominal de tres años, tras un periodo inicial de tres meses de testeo y calibración. “Ha sido un esfuerzo titánico que ha requerido la colaboración de muchas instituciones para completarlo en la mitad de tiempo de lo que hubiese sido necesario para las grandes agencias espaciales”, señala Víctor Reglero, investigador de la Universidad de Valencia que participa en el proyecto.

Sello español

La Universidad de Valencia se ha encargado del desarrollo del aparataje que se encargará de detectar los rayos gamma, mientras que la labor del Instituto de Astrofísica de Andalucía ha sido la de optimizar su funcionamiento para hacer un buen uso científico de los datos que se obtengan. La aportación española es un sofisticado sistema que incluye un espejo móvil para captar la región del cielo donde se produzca la explosión en apenas un segundo. “Es un paso de gigante porque la misiónSwift de la NASA, que también estudia estos rayos, necesita orientar el satélite por completo antes de tomar imágenes. Tarda unos dos minutos y el estallido a los 30 segundos de producirse ya ha acabado”, explica Alberto J. Castro-Tirado, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía que participa en la coordinación científica del proyecto

“La coordinación con Soomin Jeong (gestora del proyecto) aquí en Granada, quien ha estado con nosotros los tres últimos años, ha sido fundamental y ahora llega el momento de recoger los frutos: capturar esa primera luz de los estallidos cósmicos de rayos gamma es un anhelo para todos los investigadores del campo y se hará realidad en breve”, apunta Castro-Tirado. “Ha sido un esfuerzo titánico que ha requerido la colaboración de muchas instituciones para completarlo en la mitad de tiempo de lo que hubiese sido necesario para las grandes agencias espaciales”, señala Víctor Reglero, investigador de la Universidad de Valencia.

ASTRO-H

Lanzamiento del observatorio de rayos X japonés Hitomi

Daniel Marín 19 feb 16

La agencia espacial japonesa JAXA lanzó el 17 de febrero de 2016 a las 08:45 UTC un cohete H-IIA (H2A 202, misión F30) desde la rampa LP-1 del Centro de Lanzamiento de Yoshinobu en Tanegashima con el observatorio espacial de rayos X Hitomi (ASTRO-H). La órbita inicial fue de 565 x 580 kilómetros y 31º de inclinación. Junto con Hitomi se pusieron en órbita tres pequeños satélites: ChubuSat 2 (50 kg, para medir la radiación solar), ChubuSat 3 (50 kg) y Horyu 4 (10 kg). Este ha sido el 30º lanzamiento de un cohete H-IIA.

Representación artística de Hitomi (ASTRO-H) (JAXA).

Hitomi (ASTRO-H)

Hitomi (ひとみ), también llamado ASTRO-H antes del lanzamiento, o NeXT (New X-ray Telescope), es un telescopio espacial de rayos X de 2700 kg construido por la agencia espacial japonesa JAXA con colaboración con la NASA. Estudiará los fenómenos energéticos del Universo en el rango de energías de 0,3 a 600 keV con una sensibilidad sin precedentes. Hitomi incluye cuatro telescopios de rayos X y cuatro tipos de instrumentos. Su resolución espacial no es tan alta como la del telescopio Chandra de la NASA, pero si lo será su resolución espectral.

Duración prevista: 3 años.

Final: ≈37 dias y 16 hs.

Hitomi antes del lanzamiento (JAXA).

Hitomi (ASTRO-H) y sus instrumentos (JAXA).

Dos telescopios de rayos X ‘blandos’ (SXT-S y SXT-I) de óptica rasante tienen 45 centímetros de diámetro y 5,6 metros de focal están formados por 200 estructuras concéntricas de aluminio. Estos telescopios alimentan dos instrumentos:

• SXS (Soft X-ray Spectrometer): se trata del instrumento principal a pesar de tener solamente 36 píxeles. Suministrado por la NASA, es un espectrómetro de rayos X que usa tecnología de microcalorimetría en vez de CCDs para alcanzar una precisión espectral nunca vista (inferior a 7 eV) en el rango de energías de 0,3 a 12 keV. Utiliza helio líquido para enfriar los sensores hasta 50 miliKelvin por encima del cero absoluto. La reserva de helio limita la vida útil de la misión a tres años aproximadamente.
• SXI (Soft Ray Imager): es una cámara de rayos X blandos (0,4-12 keV) mediante CCDs con una resolución angular de 1,3 minutos de arco que operará a -120º C.

Uno de los telescopios de óptica rasante SXT (JAXA).

Otros dos telescopios HXT (Hard X-ray Telescopes) de rayos X ‘duros’ -más energéticos- de 45 centímetros de diámetro y 12 metros de focal se usan para dos cámaras de rayos X de energías de entre 5 y 80 keV (dos unidades) denominadas HXI (Hard X-ray Imager). Las HXI están situadas en el extremo de un mástil desplegable de 6 metros para permitir alcanzar la distancia focal más larga de los telescopios de rayos X energéticos. Además Hitomi cuenta con dos detectores de rayos X energéticos y rayos gamma suaves (40-600 keV) llamado SGD (Soft Gamma Ray Detector) basados en los sensores del satélite europeo Integral.

Instrumentos de ASTRO-H (JAXA).

Rango espectral de los instrumentos de Hitomi (JAXA).

Características de los instrumentos de Hitomi (JAXA).

El instrumento SXS de la NASA fue diseñado originalmente a principios de los años 90 para la misión AXAF-S, que sería cancelada. En el año 2000 fue lanzado en el telescopio Astro-E japonés, que resultó destruido durante el lanzamiento. Finalmente pudo alcanzar la órbita en 2005 a bordo del telescopio de rayos X japonés Suzaku (Astro-E2), pero un fallo del sistema de refrigeración provocó su fracaso prematuro.

Hitomi es el sexto observatorio espacial de rayos X y el más grande y sensible lanzado hasta la fecha. Ha costado unos 270 millones de dólares.

Otra vista de los instrumentos de Hitomi (JAXA).

Observatorios espaciales de rayos X japoneses:

• Hakucho: lanzado el 21 de febrero de 1979 por un cohete Mu-3C.
• Tenma (ASTRO-B): lanzado el 20 de febrero de 1983 por un cohete Mu-3S.
• Ginga (ASTRO-C): lanzado el 5 de febrero de 1987 por un cohete Mu-3S2.
• ASCA (ASTRO-D): lanzado el 20 de febrero de 1993 por un cohete Mu-3S.
• ASTRO-E: lanzamiento fracasado el 10 de febrero de 2000 por un cohete Mu-5.
• Suzaku (ASTRO-E2): lanzado el 10 de julio de 2005 por un cohete Mu-5.

Observatorios espaciales de rayos X japoneses (JAXA).

Cohete H-IIA

El H-IIA es un lanzador de dos etapas con una capacidad de colocar diez toneladas en una órbita baja con una inclinación de 30º, 5,95 toneladas en una órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) o 2,5 toneladas en una misión interplanetaria. Tiene una longitud de 53 metros y un diámetro de 4 metros. Está fabricado por Mitsubishi Heavy Industries Ltd. (三菱重工業株式会社) y realizó su vuelo inaugural en 2001.

Cohete H-IIA (Mitsubishi).

Japón da por perdido a Hitomi, el costosísimo satélite que estaba fuera de control

29 abril 2016

Tras cumplirse un mes perdido en el espacio, la agencia espacial japonesa anunció que abandonará los esfuerzos de restaurar o recuperar el satélite Hitomi.

Su nombre oficial es Astro-H y fue lanzado en pasado 17 de febrero para estudiar fuentes de energía en el espacio, como agujeros negros gigantes, estrellas de neutrones y cúmulos de galaxias, observando la longitud de onda de rayos como los X y los gamma.

Pero el satélite de US$273 millones sólo había pasado un mes órbita antes de perder contacto, provocando una conmoción entre los científicos japoneses y esfuerzos para averiguar lo que había sucedido.

Hitomi, que significa pupila en japonés, era el producto de un trabajo conjunto entre la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA), la NASA y otros grupos.

“Hemos concluido que el satélite está en un estado que no es posible restaurar”, anunció en rueda de prensa Saku Tsuneta, director general del Instituto de Ciencia Espacial y Aeronáutica de JAXA.

La agencia también emitió un comunicado en el que explicaba que ahora centrará sus esfuerzos en investigar las causas anómalas de lo sucedido.

Por ahora especulan que la razón de que hayan perdido contacto con Hitomi es que se hayan desprendido dos paneles solares.

Hasta ahora se tenían esperanzas de que la JAXA pudiera recuperar el satélite después de que la agencia anunciara que había recibido tres señales de Hitomi.

Pero esta semana explicaron que no creen que esas señales las haya enviado la astronave.

La próxima vez que se tiene programado lanzar un satélite parecido será en 2028 por la Agencia Espacial Europea.

¿Cuándo se perdió?

El sábado 26 de marzo, el Centro de Operaciones Espaciales Conjuntas de Estados Unidos (JSpOC, por sus siglas en inglés), que monitorea desperdicios espaciales, detectó cinco pequeños objetos alrededor del satélite.

Después de esto, desde tierra se logró un breve contacto con la nave, pero luego se perdió por completo.

El satélite también pareció mostrar un repentino cambio de dirección y los observadores en la Tierra lo vieron como destellando, lo que indica que puede estar girando descontrolado.

Desde entonces, su ubicación no se conoce con exactitud.

Al día siguiente, el domingo, JSpOC se refirió al evento como una “desintegración”, aunque los expertos han aclarado que Hitomi bien puede estar intacto.

El profesor Goh dice que se necesitan tres cosas para recuperar el satélite: comunicación, energía y controlar su computadora.

Si lo logran, Jaxa tiene una posibilidad de descubrir qué ha fallado y cómo arreglarlo.

Si lo pierden, sería un evento especialmente desafortunado para aquellos que esperan estudiar los agujeros negros, sobre todo, después de la noticia de que se habían detectado ondas gravitacionales originadas por el choque de dos agujeros negros.