CHEOPS, un esfuerzo internacional para buscar exoplanetas

Posted by: DTR Posted date: 1/17/2017 / comment : 0

La búsqueda de planetas extrasolares es uno de los campos de la astronomía que más ha crecido en los últimos años, especialmente orientada hacia el descubrimiento de planetas que se parezcan a la Tierra y que reúnan las condiciones necesarias para albergar vida. Las observaciones se realizan tanto desde observatorios terrestres como desde satélites lanzados al espacio, pero siempre se encuentran con los mismos problemas; esos exoplanetas están muy lejos y resulta complicado detectar los que tienen un tamaño más similar al terrestre.

Aquí entrará en juego CHEOPS, misión en colaboración entre la ESA y Suiza, cuyo objetivo es, precisamente, estudiar esos planetas extrasolares de menores dimensiones, los que se sitúan entre el radio de la Tierra y el de Neptuno. Su lanzamiento está previsto para 2018 y es una misión en la que también tienen importantes contribuciones países miembros de la agencia como España y Portugal.

“CHEOPS es una misión que medirá con precisión el radio de exoplanetas pequeños (del tamaño de Neptuno y menores) que orbitan estrellas brillantes en nuestro vecindario local”, explica Kate Isaak, científica de proyecto de CHEOPS. Para ello, utilizará una técnica llamada fotometría de tránsito: “CHEOPS monitorizará la luz óptica e infrarroja de estrellas individuales y medirá con precisión el descenso en la señal durante el tránsito de un planeta, al atravesar por delante de la estrella, utilizando un fotómetro de ultra alta precisión”.

Según lo pronunciado que sea ese descenso en la luminosidad de la estrella, los científicos pueden calcular el radio del exoplaneta, y combinando ese dato con los cálculos de su masa (realizados desde observatorios en tierra), se puede obtener la densidad del planeta, su composición y, a partir de ahí, hasta es posible averiguar algunas cosas de su formación. Si se une esa primera imagen del objeto con el tipo de su estrella y la distancia a la que se encuentre de ella, ya se puede aventurar si en él podrían darse las condiciones para la aparición de formas de vida.

CHEOPS pretende dar una información más detallada de esos exoplanetas de lo que se podía conseguir hasta ahora y, para ello, se ha diseñado como una misión de seguimiento; es decir, complementará las observaciones hechas por misiones de rastreo del cielo, como CoRoT y Kepler, empleando sus descubrimientos de nuevos planetas para hacer un estudio más a fondo. “CHEOPS es una misión de seguimiento, la primera de su tipo, que hará observaciones fijadas de estrellas individuales de las que ya se sabe que albergan exoplanetas de pequeñas dimensiones”, apunta Kate Isaak, que añade que “sabremos cuándo y dónde apuntar el satélite para cazar al exoplaneta en su tránsito de la estrella, lo que hace que la misión sea muy eficiente para recolectar radios precisos, es ‘apuntar y disparar’”.

El diseño del satélite, por lo tanto, se ha hecho siguiendo la funcionalidad que va a tener: “Puede apuntar a cualquier lugar en una zona muy amplia del cielo, abriendo el potencial para observar varios objetivos. Las medidas son difíciles, pues nos centraremos en las estrellas más brillantes de nuestro vecindario para poder alcanzar la precisión de medida que necesitamos, y así las medidas de masa desde la superficie son también posibles”.

Para ver al satélite en acción habrá que esperar todavía hasta finales de 2018,  que es un tiempo bastante corto en los términos habituales de desarrollo de misiones espaciales. Isaak señala que “la misión es pequeña en tamaño y costes, con un tiempo de desarrollo que es mucho más corto que en otras misiones científicas de la ESA: seis años desde el principio (selección de propuestas) hasta que esté lista para el lanzamiento”.

Por comparación, ese tiempo de desarrollo puede extenderse durante décadas, como ocurre con PLATO, también dedicada al descubrimiento de exoplanetas y que fue propuesta inicialmente a la ESA en 2007. Su fecha de lanzamiento inicial es 2024.  La rapidez con la que CHEOPS se ha puesto en marcha conlleva sus propios desafíos, que Isaak resume afirmando que “el calendario hace que CHEOPS sea, al mismo tiempo, muy excitante y complicada: el lanzamiento está previsto para finales de 2018, por lo que los científicos tendrán datos en apenas dos años, pero esto quiere decir que el calendario está muy ajustado y que haya trabajo qué hacer para completar la construcción y las pruebas de la plataforma y el instrumento, así como en los centros que controlarán el satélite y procesarán sus datos cuando esté en órbita”.

Aquí entra en juego la decisiva contribución industrial tanto de España como de Portugal.

Al ser una misión de la ESA, varios estados miembros participan en su desarrollo y aportan diferentes aspectos necesarios para su funcionamiento. La empresa Airbus Defense & Space España, por ejemplo, es la contratista de la nave y realizará sus operaciones durante las primeras fases de la misión, mientras GMV se encarga de diseñar el Centro de Operaciones de la Misión, que se dirigirán desde una instalación del INTA en Torrejón de Ardoz (Madrid). 

 

En el lado científico también habrá una importante contribución de ambos países. Científicos de Oporto están colaborando con el Centro de Operaciones Científicas de CHEOPS, con base en Ginebra, para desarrollar herramientas que procesen los datos necesarios para calcular los radios de los exoplanetas, mientras la empresa DEIMOS Engenharia, en Lisboa, está trabajando en la planificación y organización de las observaciones y operaciones de la misión, y en el desarrollo del archivo científico. 

Hasta una misión relativamente más pequeña como CHEOPS necesita de la colaboración de diferentes países tanto en su construcción como en el apartado científico, donde hay involucrado personal no sólo de España y Portugal, sino también de Austria, Bélgica, Francia, Alemania, Hungría, Italia, Suecia, el Reino Unido y Suiza. Y son las contribuciones de todo ese personal lo que Kate Isaak destaca como uno de los aspectos más importantes de CHEOPS: “Una misión espacial como CHEOPS está formada por muchos elementos diferentes, incluyendo el lanzador, la plataforma, el instrumento y los centros de operaciones científicas y de misión. Todos están unidos íntima e intrínsecamente y el éxito científico de la misión depende de que todo funcione como está diseñado. Puedo decir que la gente, los equipos de ingenieros y científicos, son la clave para el éxito de una misión, y CHEOPS no es ninguna excepción”. 

esa