La misión GEMS ( Gravity and Extreme Magnetism Small Explorer ) o SMEX-13 (por sus siglas en inglés) fue una misión de observatorio espacial de la NASA . [1] El principal objetivo científico de GEMS era ser la primera misión en medir sistemáticamente la polarización de las fuentes de rayos X. GEMS habría proporcionado datos para ayudar a los científicos a estudiar la forma del espacio-tiempo que ha sido distorsionada por la gravedad de un agujero negro giratorio y la estructura y los efectos de los campos magnéticos alrededor de las estrellas de neutrones . Fue cancelada por la NASA en junio de 2012 por posibles sobrecostos debido a demoras en el desarrollo de la tecnología y nunca pasó a la fase de desarrollo. [1]
GEMS fue administrado por el Centro de Vuelos Espaciales Goddard (GSFC) de la NASA. El proyecto era un programa de astrofísica que dependía del Directorio de Misiones Científicas (SMD) de la NASA en Washington, DC [1]
Las misiones canceladas pueden ser restablecidas: por ejemplo, NuSTAR fue cancelada en 2006, pero restablecida un año después y lanzada en junio de 2012. [2] Sin embargo, NuSTAR no fue cancelada debido a sobrecostos del proyecto, sino debido a cambios en el presupuesto general de la NASA, por lo que las circunstancias para la cancelación fueron muy diferentes. Las misiones pequeñas del programa Explorer ofrecen mucha flexibilidad y oportunidades de lanzamiento, y las lecciones aprendidas se pueden aplicar a los mismos objetivos de la misión, pero en una misión diferente (compare, por ejemplo, Vanguard 1 con Explorer 1 ). Varios años después, dos nuevas misiones de polarimetría de rayos X ganaron un premio de la NASA para desarrollar misiones de polarimetría de rayos X. [3] El telescopio de polarimetría de rayos X IXPE de la NASA se lanzó en 2021; sus capacidades de observación de rayos X y los objetivos de la misión son muy similares a los (propuestos) del GEMS.
La nave espacial se habría lanzado en julio de 2014 en una misión de nueve meses con una posible extensión de 15 meses para una fase de observador invitado; [4] pero la misión se canceló en la etapa de revisión de confirmación el 10 de mayo de 2012 debido a sobrecostos esperados.
El telescopio de rayos X GEMS fue diseñado para medir indirectamente las regiones del espacio distorsionado alrededor de los agujeros negros giratorios a través de una medición de la polarización de los rayos X emitidos. También habría investigado la estructura y los efectos de los campos magnéticos alrededor de los magnetares y otros remanentes estelares con campos magnéticos billones de veces más fuertes que el de la Tierra.
GEMS podría revelar:
Las misiones actuales no pueden hacer esto porque la resolución angular requerida es limitada y los campos magnéticos son invisibles.
El detector del GEMS habría sido una pequeña cámara llena de gas. Cuando un rayo X es absorbido por el gas, un electrón se lleva la mayor parte de la energía y comienza a moverse en una dirección relacionada con la dirección de polarización del rayo X. Este electrón pierde energía al ionizar el gas; el instrumento mide la dirección de la trayectoria de ionización y, por lo tanto, la polarización del rayo X. La lectura del detector del GEMS debía emplear una cámara de proyección temporal para obtener imágenes de la trayectoria. El instrumento GEMS estaba planificado para ser unas 100 veces más sensible que los experimentos de polarización de rayos X anteriores.
Los costos de la misión se limitaron a 105 millones de dólares (en dólares del año fiscal 2008), sin contar el vehículo de lanzamiento, [6] pero una junta de revisión de confirmación independiente de la NASA afirmó que aumentaría a unos 150 millones de dólares, lo que llevó a la cancelación de la misión. La cancelación de GEMS marcó el final de una racha de varios años de cancelaciones e intentos de cancelación de misiones actuales y futuras: en ese momento era el último telescopio espacial estadounidense financiado además del Telescopio Espacial James Webb (JWST). La cancelación de GEMS puede haber puesto en peligro el lanzador Pegasus XL . [7] (El Pegasus XL ha lanzado con éxito otras pequeñas misiones de exploración)
GEMS fue una de las seis misiones Small Explorer seleccionadas en mayo de 2008 para el estudio de la Fase A del Programa Small Explorer (SMEX) de la NASA . [8] En junio de 2009, GEMS fue elegida para ser la segunda de estas misiones en avanzar hacia la Fase B, comenzando en octubre de 2010 para un lanzamiento en abril de 2014. [6]
El proyecto se completó y pasó con éxito la Revisión de requisitos del sistema (SRR) en diciembre de 2010. [9]
GEMS no superó una revisión de confirmación realizada el 10 de mayo de 2012, lo que en la práctica canceló el proyecto. El equipo del proyecto tenía la intención de apelar la cancelación. [10]
El 7 de junio de 2012, la NASA anunció oficialmente la cancelación del proyecto GEMS. La misión debía lanzarse en julio de 2014 para estudiar agujeros negros y estrellas de neutrones, pero las revisiones externas determinaron que el proyecto probablemente superaría su presupuesto. Se suponía que GEMS se mantendría en 119 millones de dólares, sin contar el vehículo de lanzamiento. El director de astrofísica de la NASA, Paul Hertz , dice que la tecnología necesaria para el instrumento tardó más de lo esperado en desarrollarse, y eso hizo subir el precio. [11]
La NASA continuó estudiando misiones de polarimetría de rayos X en 2015 para futuros observatorios del programa Explorer. [3]
La investigadora principal de GEMS fue la Dra. Jean H. Swank , del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA , en Greenbelt, Maryland .
Otros colaboradores de GEMS son de universidades: [13] [14]
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