Las estrellas de neutrones han sido llamadas los zombis del cosmos. Brillan incluso después de que estén técnicamente muertas, alimentándose ocasionalmente de estrellas vecinas si se aventuran demasiado cerca. Curiosamente, estos objetos inusuales, nacen cuando una estrella masiva extingue su combustible y se colapsa bajo su propia gravedad, lo que también puede ayudar a los futuros viajeros espaciales z navegar a Marte y otros destinos lejanos. NASA seleccionó recientemente una nueva misión llamada Neutron-star Interior Composition Explorer (NICER), no sólo para revelar la física que hace de las estrellas de neutrones los objetos más densos en la naturaleza, sino también para demostrar una tecnología de navegación sin precedentes que podría revolucionar la capacidad de la agencia para viajar a los confines del sistema solar y más allá.
Esta misión multipropósito, también conocido como NICER/SEXTANT, (Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology) se compone de 56 telescopios de rayos X en un paquete compacto, con sus detectores de silicio asociados y otras tecnologías avanzadas.
Un poco más grande que un refrigerador típico dormitorio deAlgo más grande que un minibar de hotel, este instrumento se desplegará en la Estación Espacial Internacional (ISS) en 2017. Volará como una carga externa conectada a uno de los portadores logísticos de la Estación: plataformas sin presión utilizados para experimentación y almacenamiento.
El objetivo principal del instrumento de rayos X es aprender más acerca de la composición interior de las estrellas de neutrones, los restos de estrellas masivas que, después de haber agotado su combustible nuclear, explotaron en forma de esferas del tamaño de la ciudad de Nueva York. Su intensa gravedad aplasta una asombrosa cantidad de materia creando los objetos más densos conocidos en el universo. Sólo una cucharadita de materia de una estrella de neutrones pesaría mil millones de toneladas en la Tierra.
Aunque las estrellas de neutrones emiten radiación en todo el espectro, observar en la banda de rayos X ofrece las mayores conocimientos sobre su estructura, la estabilidad definitiva de sus pulsos tan precisos, y los fenómenos dinámicosa de alta energía que albergan, incluyendo terremotos estelares, explosiones termonucleares, y los campos magnéticos más potentes conocidos en el universo.
Mediante sus 56 telescopios, recogerá los rayos X generados a partir de su campo magnético tremendamente fuerte y desde puntos de acceso situados en los dos polos magnéticos de las estrellas dos polos.
Este subgrupo de estrellas de neutrones pulsantes, llamadas pulsares, giran rápidamente, emitiendo desde sus polos magnéticos potentes haces de luz que barren alrededor a medida que la estrella gira, como un faro. En la Tierra, estos rayos son vistos como destellos de luz, parpadeando y bajar en intervalos de segundos a milisegundos.
Debido a sus pulsaciones predecibles - especialmente púlsares de milisegundos, que son el objetivo de la demostración de navegación - son relojes celestes extremadamente fiables y pueden proporcionar alta precisión de tiempo, al igual que las señales de reloj atómico suministrados a través de 26 satélites militares operado por el Sistema de Posicionamiento Global (GPS), un sistema centrado en la Tierra que se debilita a medida que se viaje más allá de la órbita de la Tierra y en el sistema solar.
Como resultado, NICER/SEXTANT también demostrará la viabilidad del púlsar para la navegación. "El hardware necesario para la ciencia de las estrellas de neutrones es idéntic a la necesaria para la navegación basada en pulsar", dijo Keith Gendreau, un científico del centro espacial Goddard de la NASA.
Para demostrar la viabilidad de la tecnología de navegación, NICER/SEXTANT usará sus telescopios para detectar fotones de rayos X dentro de estos poderosos rayos de luz para calcular los tiempos de llegada de los pulsos. Con estas medidas, el sistema utilizará algoritmos especialmente desarrollados para unir una solución de navegación de a bordo.
Si una misión interplanetaria estuviera equipada con un dispositivo de navegación, sería capaz de calcular su ubicación de forma autónoma, independiente de la red de espacio profundo de la NASA (DSN). DSN, el sistema de telecomunicaciones más sensible del mundo, permite a la NASA observar continuamente y comunicarse con naves interplanetarias. Sin embargo, como el GPS, el sistema está centrado en la Tierra. Sus soluciones de navegación también se degradan cuanto más se viaja hacia el sistema solar. Además, las misiones deben compartir tiempo en la red.
europapress
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