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La NASA ha completado el bus (el cerebro) de la nave Pandora -su nueva misión para explorar exoplanetas- que proporciona estructura, energía y otros sistemas para que la misión lleve a cabo su trabajo.
La culminación de esta fase de la construcción de la nave espacial se ha anunciado durante una conferencia de prensa en la 245ª Reunión de la American Astronomical Society.
“Este es un gran hito para nosotros y nos mantiene en camino hacia un lanzamiento en el otoño“, comenta Elisa Quintana, investigadora principal de Pandora en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland (Estados Unidos). “El bus contiene nuestros instrumentos y se encarga de la navegación, la adquisición de datos y la comunicación con la Tierra: es el cerebro de la nave espacial”.
Pandora es un pequeño satélite que se propone realizar un estudio profundo de al menos 20 planetas conocidos que orbitan alrededor de estrellas distantes para determinar la composición de sus atmósferas, especialmente la presencia de neblinas, nubes y agua. Los datos establecerán una base sólida para interpretar las mediciones del telescopio espacial James Webb de la NASA y las futuras misiones destinadas a buscar mundos habitables.
“Aunque es más pequeña y menos sensible que Webb, Pandora podrá observar durante más tiempo las estrellas anfitrionas de los planetas extrasolares, lo que permitirá un estudio más profundo”, detalla en un comunicado el co-investigador de Pandora Daniel Apai, profesor de astronomía y ciencias planetarias en el Observatorio Steward y Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona, quien dirige el Grupo de Trabajo Científico de Exoplanetas de la misión. “Una mejor comprensión de las estrellas ayudará a Pandora y a su ‘hermano mayor’, el Telescopio Espacial James Webb, a desentrañar las señales de las estrellas y sus planetas”.
Los astrónomos pueden tomar muestras de la atmósfera de un exoplaneta cuando pasa frente a su estrella, vista desde la perspectiva de la Tierra, durante un evento conocido como tránsito. Parte de la luz de la estrella roza la atmósfera del planeta antes de llegar al observador. Esta interacción permite que la luz interactúe con sustancias atmosféricas y sus huellas químicas (disminuciones de brillo en longitudes de onda características) quedan impresas en la luz.
Los telescopios detectan la luz de toda la estrella, no solo de la pequeña cantidad que roza el planeta. Las superficies estelares no son uniformes. Presentan regiones más calientes y excepcionalmente brillantes llamadas fáculas y regiones más frías y oscuras similares a las manchas de nuestro Sol, que crecen, se encogen y cambian de posición a medida que la estrella rota.
Como resultado, estas “señales mixtas” en la luz observada pueden dificultar la distinción entre la luz que ha pasado a través de la atmósfera de un exoplaneta y la luz que varía según el aspecto cambiante de una estrella. Por ejemplo, las variaciones en la luz de la estrella anfitriona pueden enmascarar o imitar la señal del agua, un probable ingrediente clave que los investigadores buscan al evaluar el potencial de un exoplaneta para albergar vida.
Utilizando un novedoso telescopio de aluminio de 45 centímetros de ancho, desarrollado conjuntamente por el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore y Corning Specialty Materials en Keene, New Hampshire, los detectores de Pandora capturarán el brillo visible y el espectro infrarrojo cercano de cada estrella al mismo tiempo, mientras que también obtendrán el espectro infrarrojo cercano del planeta en tránsito.
Estos datos combinados permitirán al equipo científico determinar las propiedades de las superficies estelares y separar claramente las señales estelares y planetarias. La estrategia de observación aprovecha la capacidad de la misión de observar sus objetivos de forma continua durante períodos prolongados, algo que los observatorios emblemáticos como el Webb, que ofrecen un tiempo de observación limitado debido a la alta demanda, no pueden hacer regularmente.
A lo largo de su misión de un año de duración, Pandora observará al menos 20 exoplanetas 10 veces, y cada observación durará un total de 24 horas. Cada observación incluirá un tránsito, que es cuando la misión capturará el espectro del planeta.
Karl Harshman, quien lidera el Equipo de Operaciones de la Misión en el Instituto Espacial de la Universidad de Alberta, que apoyará la operación de la nave espacial una vez que se lance a finales de este año, declara: “Tenemos un equipo muy entusiasmado que ha estado trabajando arduamente para que nuestro Centro de Operaciones de la Misión funcione a toda velocidad en el momento del lanzamiento y esperamos recibir datos científicos. Esta misma semana, realizamos una prueba de comunicaciones con nuestro sistema de antena que transmitirá comandos a Pandora y recibirá la telemetría de la nave espacial”.
Pandora está dirigida por el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA. El Laboratorio Nacional Lawrence Livermore se encarga de la gestión y la ingeniería del proyecto de la misión. El telescopio de Pandora fue fabricado por Corning y desarrollado en colaboración con Livermore, que también desarrolló los conjuntos de detectores de imágenes, la electrónica de control de la misión y todos los subsistemas térmicos y mecánicos de apoyo.
El sensor infrarrojo fue proporcionado por el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA. Blue Canyon Technologies proporcionó el bus y está realizando el ensamblaje, la integración y las pruebas ambientales de la nave espacial. El Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California, se encargará del procesamiento de datos de la misión. El centro de operaciones de la misión de Pandora está ubicado en la Universidad de Arizona, y una serie de universidades adicionales respaldan al equipo científico.