NEO Surveyor , anteriormente llamado Near-Earth Object Camera ( NEOCam ), luego NEO Surveillance Mission , es un telescopio infrarrojo espacial planificado diseñado para estudiar el Sistema Solar en busca de asteroides potencialmente peligrosos . [3]
La nave espacial NEO Surveyor realizará un sondeo desde el punto de Lagrange L 1 (interior) entre el Sol y la Tierra , lo que le permitirá ver objetos dentro de la órbita de la Tierra, y sus detectores de infrarrojo medio sensibles a la emisión térmica detectarán asteroides independientemente de la luz solar reflejada. [4] [5] [6] La misión NEO Surveyor será la sucesora de la misión NEOWISE , y las dos misiones tienen la misma investigadora principal , Amy Mainzer de la Universidad de Arizona . [7] [8]
Desde que se propuso por primera vez en 2006, el concepto compitió repetidamente sin éxito por la financiación de la NASA contra misiones científicas no relacionadas con la defensa planetaria , a pesar de una directiva no financiada del Congreso de los EE. UU. de 2005 a la NASA. [1] [7] En 2019, la Oficina de Coordinación de Defensa Planetaria decidió financiar esta misión fuera del presupuesto científico de la NASA debido a sus implicaciones de seguridad nacional. [9] [10] El 11 de junio de 2021, la NASA autorizó que la misión NEO Surveyor pasara a la fase de diseño preliminar . [11] El Laboratorio de Propulsión a Chorro liderará el desarrollo de la misión. [1]
A partir de diciembre de 2022, se espera que NEO Surveyor se lance a más tardar en junio de 2028. [12] A partir de octubre de 2023, el lanzamiento está previsto para septiembre de 2027. [2]
En 2005, el Congreso de los Estados Unidos ordenó a la NASA alcanzar para el año 2020 niveles específicos de completitud de búsqueda para descubrir, catalogar y caracterizar asteroides peligrosos mayores de 140 m (460 pies) (Ley de 2005, HR 1022; 109.°), [13] [3] pero nunca asignó fondos específicos para este esfuerzo. [14] La NASA no priorizó este mandato y ordenó al proyecto NEOCam que compitiera con misiones científicas por fondos generales no relacionados con la defensa planetaria y la planificación de mitigación de desastres . [15] [16]
Las propuestas para NEOCam se presentaron al Programa Discovery de la NASA en 2006, 2010, 2015, 2016 y 2017, pero en ninguna de ellas fueron seleccionadas para su lanzamiento. [16] [17] No obstante, el concepto de la misión recibió financiación para el desarrollo tecnológico en 2010 para diseñar y probar nuevos detectores infrarrojos optimizados para la detección y el dimensionamiento de asteroides y cometas. [18] [19] El proyecto recibió financiación adicional para un mayor desarrollo tecnológico en septiembre de 2015 (US$3 millones), [20] [21] [22] y en enero de 2017. [23]
Tras los llamamientos para financiar completamente la misión fuera de la División de Ciencias Planetarias de la NASA o directamente desde el propio Congreso, [24] [25] el administrador asociado de la NASA para la ciencia anunció el 23 de septiembre de 2019 que, en lugar de competir por la financiación, NEOCam se implementará bajo el nombre de Misión de Vigilancia NEO con presupuesto de la Oficina de Coordinación de Defensa Planetaria de la NASA , dentro de la División de Ciencias Planetarias . [1] Se ha sugerido que el casi accidente del asteroide 2019 OK , que pasó inadvertido para los métodos de detección existentes en julio de 2019, ayudó a impulsar esta decisión. [17] [7] [26]
A efectos de financiación y gestión, la Misión de Vigilancia NEO es oficialmente un proyecto nuevo, pero se trata del mismo telescopio espacial, del mismo equipo y los objetivos de la misión siguen siendo los mismos. [1] [27]
El objetivo principal de la misión es descubrir la mayoría de los asteroides potencialmente peligrosos mayores de 140 m (460 pies) a lo largo de su misión y caracterizar sus órbitas. [1] [27] Su campo de visión y su sensibilidad serán lo suficientemente amplios y profundos para permitir que la misión descubra alrededor de 200.000 a 300.000 de nuevos NEOs con tamaños tan pequeños como 10 m (33 pies) de diámetro. [2] [29] Los objetivos científicos secundarios incluyen la detección y caracterización de aproximadamente un millón de asteroides en el cinturón de asteroides y miles de cometas , así como la identificación de posibles objetivos NEO para la exploración humana y robótica. [30] [31]
El Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) liderará el desarrollo de la misión. Se estima que el costo total de la misión será de entre 500 y 600 millones de dólares. [1] [27]
En el sitio web de NEO Surveyor se establecen los siguientes requisitos de la misión: [32]
La nave espacial NEO Surveyor tendrá una masa total de no más de 1.300 kg (2.900 lb), lo que le permitirá ser lanzada en un vehículo como un Falcon 9 Block 5 al punto de Lagrange L 1 entre el Sol y la Tierra . La misión debería alcanzar el objetivo del 90 % del Congreso en un plazo de 10 años, con una vida útil prevista de 12 años. [33]
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Los asteroides son oscuros, con albedos de un 30% como máximo y un 5% como mínimo. Un telescopio óptico busca la luz que reflejan y, por lo tanto, solo puede verlos cuando mira hacia el lado iluminado de los asteroides, en lugar de hacia el Sol, y no cuando mira hacia el Sol, hacia el lado no iluminado del objeto. Además, la oleada de oposición hace que los asteroides sean aún más brillantes cuando la Tierra está cerca del eje de la luz solar. El efecto combinado es equivalente a la comparación de una luna llena de noche con una luna nueva durante el día, y la luz de los asteroides iluminados por el Sol se ha denominado "asteroide lleno", de manera similar a una "luna llena". Un telescopio que funcione en longitudes de onda infrarrojas térmicas , en cambio, detecta sus superficies que han sido calentadas por el Sol y es casi igualmente sensible a sus lados iluminados y no iluminados, pero necesita operar en el espacio para lograr una buena sensibilidad en un amplio campo de visión. [34]
La misión de vigilancia de NEO empleará un telescopio infrarrojo de 50 cm (20 pulgadas) que opera cámaras de campo amplio en dos canales de longitud de onda infrarroja térmica para un rango de longitud de onda total entre 4 μm y 10 μm. [3] La cámara tendrá dos canales: NC1 tiene un rango de longitud de onda de 4-5,2 μm y NC2 abarca 6-10 μm. NC1 está destinado a detectar estrellas de fondo para registro y calibración astrométrica , así como la medición de temperaturas efectivas . NC2 está optimizado para maximizar la sensibilidad a la emisión térmica típica de NEO a 200-300 K. [2] Su campo de visión es de 11,56 grados cuadrados . [35] Utilizará una versión modificada del detector de mercurio-cadmio-telururo Astronomical Wide Area Infrared Imager (HAWAII) desarrollado por Teledyne Imaging Sensors. [36] El prototipo del detector de la misión fue probado con éxito en abril de 2013. [37] [38] El conjunto del detector tiene 2048 × 2048 píxeles y producirá 82 gigabits de datos por día. [35] Para un buen rendimiento infrarrojo sin el uso de refrigeración por fluido criogénico, [36] el detector se enfriará pasivamente a 30 K (−243,2 °C; −405,7 °F) utilizando técnicas probadas por el telescopio espacial Spitzer . [35] A diferencia de su predecesor NEOWISE , por lo tanto, no sufrirá una degradación del rendimiento debido a quedarse sin refrigerante (sin embargo, la duración de su misión seguirá siendo limitada, ya que el mantenimiento de la estación orbital necesaria para mantener su posición en el Sol-Tierra L 1 utiliza propulsor; además, la radiación cósmica degradará lentamente los detectores con el tiempo).
La nave espacial NEO Surveyor operará en una órbita de halo alrededor del Sol-Tierra L 1 y empleará un parasol . [35] Esta órbita permitirá velocidades rápidas de descarga de datos a la Tierra, lo que permitirá descargar imágenes de fotograma completo desde el telescopio. [39]
Una ventaja sobre NEOWISE es el amplio campo de observación . NEO Surveyor podrá apuntar a cualquier lugar entre 45 y 120° de distancia longitudinal desde el sol y detenerse a ±40° de latitud eclíptica . El estudio se optimizará para detectar objetos potencialmente peligrosos y se realizará de forma continua durante la misión de referencia (5 años). El estudio se detendrá cada día durante 2,25 horas para descargar los datos. También se detendrá para realizar maniobras de calibración , mantenimiento de la posición y gestión del momento. NEO Surveyor también podrá realizar un seguimiento específico (TFO) para obtener más información sobre un objeto de especial interés. [2]
Está previsto que los rastros de objetos en movimiento se envíen al Minor Planet Center de 2 a 3 veces al día, en promedio 72 horas después de su descubrimiento. Además, se publican imágenes profundas coagregadas cada 12 meses. [2] Es muy probable que los astrónomos utilicen estas imágenes profundas coagregadas para estudiar estrellas y enanas marrones . También se propuso que NEO Surveyor incluya una infraestructura de alerta transitoria , [40] pero no se planea ninguna hasta la fecha (octubre de 2023). [2]
En los primeros 30 días después del lanzamiento se realizarán las comprobaciones en órbita. Después de llegar a L 1, el equipo del NEO Surveyor realizará una verificación de la exploración de 6 meses. En la exploración nominal, se espera que el telescopio detecte ⅔ de asteroides con un diámetro mayor a 140 metros en los primeros 5 años. La misión nominal durará al menos 12 años. Una vez finalizada la exploración, el telescopio será desmantelado y colocado en una órbita heliocéntrica . [41]
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