A las 6:51 EDT del miércoles 18 de abril, un cohete SpaceX Falcon 9 despegó del Cabo Cañaveral de Florida. Llevaba el TESS de la NASA: el satélite de estudio Exoplanet en tránsito. Por lo que podemos decir, la misión se desarrolló sin problemas, con la primera etapa volviendo a aterrizar en su barcaza flotante en el Océano Atlántico, y la etapa 2 continuando para enviar a TESS a su órbita final.
Esto es un cambio de guardia, ya que ahora estamos entrando en los últimos días para el telescopio espacial Kepler de la NASA. Se está quedando sin combustible y ya está paralizado por la pérdida de sus ruedas de reacción. En solo unos meses, la NASA lo cerrará definitivamente.
Eso es triste, pero no te preocupes, con TESS en camino, el viaje de la ciencia del exoplaneta continúa: buscando mundos del tamaño de la Tierra en la Vía Láctea.
Es difícil creer que solo hemos sabido acerca de los planetas que orbitan alrededor de otras estrellas desde hace poco más de 20 años. El primer planeta extrasolar encontrado fue el caliente Júpiter 51 Pegasi B, que fue descubierto en 1995 por un equipo de astrónomos suizos.
Encontraron este mundo utilizando el método de velocidad radial, donde la gravedad del planeta tira de su estrella hacia adelante y hacia atrás, cambiando la longitud de onda de la luz que vemos muy ligeramente. Esta técnica ha sido refinada y utilizada para descubrir muchos más planetas que orbitan muchas más estrellas.
Pero otra técnica ha sido aún más exitosa: la técnica de tránsito. Aquí es donde la luz de la estrella se mide cuidadosamente a lo largo del tiempo, observando cualquier caída en el brillo a medida que un planeta pasa por delante.
En el momento en que escribo este artículo en abril de 2018, hay 3.708 planetas confirmados con varios miles de candidatos más que necesitan confirmación adicional.
Los planetas están en todas partes, en todas las formas y tamaños. Desde los gigantes gaseosos familiares, los mundos rocosos y los gigantes de hielo que tenemos en el Sistema Solar, hasta los inusuales júpiter calientes y las súper tierras. Los astrónomos incluso han encontrado cometas en otros sistemas solares, planetas como Saturno pero con sistemas de anillos que eclipsan a nuestro planeta vecino. La caza incluso está en marcha para exomoons. Lunas que orbitan planetas que orbitan otras estrellas.
El telescopio espacial Kepler de la NASA fue el instrumento de caza de planetas más productivo jamás construido. De esos 3.708 planetas descubiertos hasta ahora, Kepler descubrió 2.342 mundos.
Kepler se lanzó en marzo de 2009 y comenzó a funcionar el 12 de mayo de 2009. Usó su espejo primario de 1,4 metros para observar una región del cielo de 12 grados. Solo para comparar, la Luna ocupa aproximadamente medio grado. Entonces, una región que contiene cientos de veces el tamaño de la Luna.
Kepler se colocó en una órbita terrestre alrededor del Sol, con un período de 372.5 días. Con un año más largo, el telescopio se desplaza lentamente detrás de la Tierra en aproximadamente 25 millones de kilómetros por año.
Como mencioné anteriormente, Kepler fue diseñado para usar la técnica de tránsito, buscando planetas que pasen frente a sus estrellas en esta región muy específica del cielo. Si bien las encuestas anteriores de exoplanetas solo habían encontrado los planetas más masivos, Kepler era lo suficientemente sensible como para ver mundos con la mitad de la masa de la Tierra en órbita alrededor de otras estrellas.
Y todo iba muy bien hasta el 14 de julio de 2012, cuando una de las cuatro ruedas de reacción de la nave espacial falló. Estos son giroscopios que permiten que la nave espacial cambie su orientación sin propulsor. No hay problema, Kepler fue diseñado para necesitar solo tres. Luego, una segunda rueda falló el 11 de mayo de 2013, poniendo fin a su misión principal.
Lo que inventaron los ingenieros de Kepler es uno de los rescates de naves espaciales más ingeniosos en la historia de los vuelos espaciales. Se dieron cuenta de que podían usar la ligera presión del Sol para estabilizar perfectamente el telescopio y mantenerlo apuntando a una región del cielo.
Esto permitió que Kepler siguiera trabajando, observando porciones aún más grandes del cielo, pero su órbita alrededor del Sol solo le permitiría observar una región durante un período de tiempo más corto. En lugar de escanear estrellas similares al Sol, Kepler centró su atención en las estrellas enanas rojas, que pueden tener mundos del tamaño de la Tierra orbitando cada pocos días.
Esto se conoció como la era K2, y durante este tiempo apareció 307 planetas confirmados adicionales y 480 planetas no confirmados.
Pero Kepler se está quedando sin tiempo ahora. Hace aproximadamente un mes, la NASA anunció que Kepler está casi sin combustible. Este combustible es importante porque una maniobra importante que debe realizar es apuntar hacia atrás y hacia la Tierra y cargar todos los datos que ha estado recopilando. La NASA calcula que solo faltan unos meses y, cuando suceda, le indicarán al telescopio que apunte a la Tierra por última vez, transmita sus datos finales y luego se apague para siempre.
Y hoy TESS despegó con éxito, haciendo su camino para hacerse cargo de donde deja Kepler.
Lleva el Satélite de Estudio de Exoplanetas en Transito de la NASA, o TESS, la secuela de Kepler, llevando la búsqueda de exoplanetas al siguiente nivel.
La misión TESS ha existido de alguna forma desde 2006, cuando fue concebida originalmente como una misión financiada de forma privada por Google, la Fundación Kavli y el MIT.
Con los años, se propuso a la NASA, y en 2013, se aceptó como una de las Misiones de Explorador de la NASA. Estas son misiones con un presupuesto de $ 200 millones o menos. WISE y WMAP son otros ejemplos de misiones de explorador.
Pero hay muchas diferencias entre Kepler y TESS.
¿Recuerdas cuando dije que Kepler estaba observando una región del cielo de 12 x 12 grados? TESS inspeccionará todo el cielo, un área 400 veces más grande que lo que observó Kepler.
Tiene un conjunto de 4 telescopios idénticos separados con cámaras CCD, cada uno de los cuales tiene 16,8 megapíxeles. Están dispuestos para dar a TESS una vista cuadrada del cielo de 24 grados. TESS dividirá el cielo en 26 sectores diferentes y estudiará la región durante al menos 27 días, cambiando de estrella brillante a estrella brillante cada dos minutos.
Mientras Kepler realizaba una inmersión profunda en una región específica del cielo, TESS observará las 500,000 estrellas más brillantes del cielo, que son de 30 a 100 veces más brillantes que los tipos de estrellas que Kepler estaba mirando. Muchos de los cuales serán estrellas como nuestro propio Sol.
Será capaz de inspeccionar todo el cielo en el transcurso de dos años, que es un área 400 veces más grande de lo que observó Kepler. Y los astrónomos esperan que la misión muestre miles de planetas extrasolares, 500 de los cuales serán del tamaño de la Tierra o del tamaño de la Tierra.
Al realizar este amplio estudio del cielo con estrellas brillantes, TESS encontrará los planetas extrasolares cercanos. Si una estrella brillante tiene planetas pasando frente a ella desde nuestra perspectiva, TESS la encontrará. Creará el catálogo definitivo de planetas cercanos.
Dado que estos mundos son mucho más brillantes en el cielo, será más fácil para los observatorios terrestres y espaciales del mundo hacer observaciones de seguimiento. Los astrónomos podrán medir el tamaño, la masa, la densidad e incluso las atmósferas de mundos extrasolares. Solo espere hasta que James Webb obtenga sus detectores en algunos de estos mundos.
Además de su trabajo principal de encontrar planetas, la NASA ha invitado a los Investigadores Invitados a usar la nave espacial para otras investigaciones científicas, como encontrar quásares, rastrear la rotación estelar y observar las variaciones de las estrellas enanas. Cualquier cosa que tenga un cambio en el brillo será un gran objetivo para TESS.
Una característica interesante de la misión TESS será su órbita, que lo llevará por un camino que ninguna otra misión ha utilizado. Se llama órbita "P / 2 resonante lunar", y lleva a la nave espacial en una trayectoria elíptica que toma la mitad del tiempo que la Luna orbita la Tierra: 13.7 días.
En su punto más cercano a la Tierra, estará a 35,785 km sobre la superficie y tardará tres horas en transmitir todos sus datos a las estaciones terrestres. Luego volará al punto más alto, a una altitud de 373,300 km, fuera de los peligros de los cinturones de Van Allen.
Para cuando concluya la misión TESS, sabremos mucho sobre los planetas extrasolares en nuestro vecindario cercano. Bueno, mucho sobre los planetas que se alinean perfectamente con sus estrellas desde nuestra perspectiva. Y lamentablemente, esto es solo un par de por ciento de los sistemas estelares que existen.
Vamos a necesitar otras técnicas para encontrar el resto, que estoy seguro de que cubriremos en futuros artículos.
Nota: esta es la transcripción de un video que publicamos. Míralo aquí.
