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Misión de interferometría espacial

La Misión de Interferometría Espacial , o SIM , también conocida como SIM Lite (anteriormente conocida como SIM PlanetQuest ), fue un telescopio espacial planeado propuesto por la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) de los Estados Unidos, en conjunto con el contratista Northrop Grumman . Uno de los principales objetivos de la misión era la búsqueda de planetas del tamaño de la Tierra que orbitaran en las zonas habitables de estrellas cercanas distintas del Sol . SIM fue pospuesta varias veces y finalmente cancelada en 2010. [1] Además de detectar planetas extrasolares, SIM habría ayudado a los astrónomos a construir un mapa de la galaxia Vía Láctea . Otras tareas importantes habrían incluido la recopilación de datos para ayudar a identificar masas estelares para tipos específicos de estrellas , ayudar en la determinación de la distribución espacial de materia oscura en la Vía Láctea y en el grupo local de galaxias y usar el efecto de microlente gravitacional para medir la masa de las estrellas. La nave espacial habría utilizado interferometría óptica para lograr estos y otros objetivos científicos.

Los contratos iniciales para SIM Lite se adjudicaron en 1998, por un total de 200 millones de dólares. El trabajo en el proyecto SIM requirió que los científicos e ingenieros superaran ocho hitos tecnológicos nuevos específicos, y para noviembre de 2006, los ocho se habían completado. SIM Lite se propuso originalmente para un lanzamiento en 2005, a bordo de un vehículo de lanzamiento desechable evolucionado (EELV). Como resultado de los continuos recortes presupuestarios, la fecha de lanzamiento se retrasó al menos cinco veces. La NASA había establecido una fecha de lanzamiento preliminar para 2015. A partir de febrero de 2007, muchos de los ingenieros que trabajaban en el programa SIM se habían trasladado a otras áreas y proyectos, y la NASA ordenó al proyecto que asignara sus recursos a la reducción de riesgos de ingeniería. Sin embargo, el presupuesto preliminar de la NASA para 2008 incluía cero dólares para SIM. [2]

En 2007, el Congreso restableció la financiación para el año fiscal 2008 como parte de un proyecto de ley de asignaciones generales que el Presidente firmó más tarde. Al mismo tiempo, el Congreso ordenó a la NASA que avanzara con la misión a la fase de desarrollo. En 2009, el proyecto continuó su trabajo de reducción de riesgos mientras esperaba los hallazgos y recomendaciones del Estudio Decenal de Astronomía y Astrofísica , Astro2010, realizado por la Academia Nacional de Ciencias , que determinaría el futuro del proyecto.

En 2010 se publicó el Informe Decenal Astro2010, en el que no se recomendaba que la NASA continuara con el desarrollo del Observatorio Astrométrico SIM Lite. Esto llevó al Director de Astronomía y Física de la NASA, Jon Morse, a enviar una carta el 24 de septiembre de 2010 al director del proyecto SIM Lite, informándole de que la NASA iba a interrumpir su patrocinio de la misión SIM Lite y ordenando al proyecto que interrumpiera las actividades de la Fase B inmediatamente o tan pronto como fuera posible. En consecuencia, todas las actividades de SIM Lite se interrumpieron a finales del año calendario 2010.

Misión

Una impresión artística de 2006 del diseño del predecesor de SIM Lite, SIM PlanetQuest

SIM Lite habría operado en una órbita heliocéntrica siguiendo a la Tierra , alejándose de la Tierra a un ritmo de 0,1 UA por año y alcanzando finalmente una distancia de 82 millones de kilómetros de la Tierra. Esto habría llevado aproximadamente 5+12  años. El Sol habría brillado continuamente sobre la nave espacial, lo que le permitiría evitar las ocultaciones de estrellas objetivo y los eclipses de Sol que ocurrirían en una órbita terrestre . [3] [4]

Si se hubiera lanzado, SIM habría realizado investigaciones científicas durante cinco años.

Caza de planetas

Este gráfico muestra la cantidad potencial de planetas habitables y otros planetas que SIM Lite podría haber detectado. La cantidad de planetas con una masa equivalente a la de la Tierra supone que el 40 % del tiempo de la misión se asigna a la búsqueda.
Este gráfico muestra la cantidad potencial de planetas habitables y otros planetas que se esperaba que SIM Lite detectara. La cantidad de planetas con una masa equivalente a la de la Tierra supone que el 40 % del tiempo de la misión se asigna a la búsqueda.

SIM Lite habría sido el telescopio espacial para la búsqueda de planetas extrasolares más potente jamás construido. [5] Mediante la técnica de interferometría, la nave espacial podría detectar planetas del tamaño de la Tierra. [5] SIM Lite debía realizar su búsqueda de planetas cercanos similares a la Tierra buscando el " bamboleo " en el movimiento aparente de la estrella madre a medida que el planeta orbita. La nave espacial habría realizado esta tarea con una precisión de una millonésima de segundo de arco , o el espesor de una moneda de cinco centavos vista a la distancia de la Tierra a la Luna . Titulado Deep Search, el programa de búsqueda de planetas tenía como objetivo buscar aproximadamente 60 estrellas cercanas en busca de planetas terrestres (como la Tierra y Venus ) en la zona habitable (donde puede existir agua líquida a lo largo de una revolución completa (un "año") del planeta alrededor de su estrella). La Deep Search iba a ser la más exigente en términos de precisión astrométrica , de ahí el nombre, Deep Search. [5] Este programa habría utilizado toda la capacidad de la nave espacial SIM Lite para realizar sus mediciones. [5]

Una estrategia de búsqueda flexible [6] ajusta la sensibilidad de masa de SIM Lite en cada estrella a un nivel deseado en la búsqueda de planetas habitables. El valor de η Tierra (Eta_Tierra), la fracción de estrellas que contienen planetas análogos a la Tierra, será estimado por la Misión Kepler algún tiempo antes del lanzamiento de SIM Lite. Una estrategia para una búsqueda de planetas habitables es hacer una búsqueda "más profunda" (es decir, reducir la sensibilidad de masa en la zona habitable) de un número menor de objetivos si los análogos de la Tierra son comunes. Se podría haber hecho una búsqueda "más superficial" de un número mayor de objetivos si los análogos de la Tierra son más raros. Por ejemplo, suponiendo que el 40% del tiempo de la misión se asigna a la búsqueda de planetas, SIM Lite podría haber examinado:

Además de buscar planetas del tamaño de la Tierra, SIM Lite tenía previsto realizar lo que se ha denominado el "Estudio amplio". El Estudio amplio habría examinado aproximadamente 1.500 estrellas para ayudar a determinar la abundancia de planetas con la masa de Neptuno y mayores alrededor de todos los tipos de estrellas en el sector terrestre de la Vía Láctea . [5]

SIM Lite habría podido detectar planetas del tamaño de la Tierra, como en esta representación artística.

Una tercera parte de la misión de búsqueda de planetas fue la búsqueda de planetas con masa de Júpiter alrededor de estrellas jóvenes. El estudio habría ayudado a los científicos a comprender más sobre la formación del sistema solar, incluida la aparición de Júpiter calientes . [7] Esta parte de la búsqueda de planetas fue diseñada para estudiar sistemas con uno o más planetas con masa de Júpiter antes de que el sistema haya alcanzado el equilibrio a largo plazo. [7] Las técnicas de búsqueda de planetas que utilizan la velocidad radial de una estrella no pueden medir los pequeños movimientos de vaivén regulares inducidos por los planetas frente a la fuerte actividad atmosférica de una estrella joven. Es a través de las técnicas iniciadas por Albert A. Michelson que el SIM habría podido ejecutar sus tres misiones principales de búsqueda de planetas.

El componente de búsqueda de planetas de la misión se creó para servir como un complemento importante para las futuras misiones diseñadas para obtener imágenes y medir exoplanetas terrestres y otros. SIM Lite debía realizar una tarea importante que estas misiones no serán capaces de hacer: determinar las masas de los planetas. [8] Otra tarea que SIM iba a realizar en las futuras misiones incluirá proporcionar las características orbitales de los planetas. [8] [9] Con este conocimiento, otras misiones pueden estimar los tiempos óptimos y los ángulos de separación estrella-planeta proyectados para observar los planetas terrestres (y otros) que SIM ha detectado.

Masa estelar

Enanas blancas, fotografiadas por el telescopio espacial Hubble de la NASA

Otro aspecto clave de la misión de SIM Lite fue determinar los límites superior e inferior de las masas de las estrellas. Hoy en día, los científicos entienden que existen límites a lo pequeña o grande que puede ser una estrella. Los objetos que son demasiado pequeños carecen de la presión interna para iniciar la fusión termonuclear , que es lo que hace que una estrella brille. Estos objetos se conocen como enanas marrones y representan el extremo inferior de la escala de masa estelar. Las estrellas que son demasiado grandes se vuelven inestables y explotan en una supernova . [10] [11]

Parte de la misión del SIM era proporcionar mediciones precisas para los dos extremos en masa estelar y evolución. El telescopio no podrá medir la masa de cada estrella en la Galaxia, ya que hay más de 200 mil millones, pero en su lugar, realizará un "censo de población". [10] A través de esta técnica, SIM podrá generar masas precisas para ejemplos representativos de casi todos los tipos de estrellas, incluidas las enanas marrones, las enanas blancas calientes , las estrellas gigantes rojas y los elusivos agujeros negros . [10] Los telescopios espaciales actuales, incluido el Telescopio Espacial Hubble de la NASA , pueden medir con precisión la masa de algunos tipos de estrellas, pero no de todas. Las estimaciones sitúan el rango de masa estelar en algún lugar entre el 8% de la masa del Sol y más de 60 veces la masa del Sol. [10] [11] Todo el estudio se centró en sistemas estelares binarios , estrellas acopladas a través de una atracción gravitatoria mutua. [10] [11]

Mapeo galáctico

Cómo creen los científicos que tiene forma la Vía Láctea

Las mediciones interferométricas de las posiciones estelares a lo largo de la misión habrían permitido a SIM medir con precisión las distancias entre las estrellas a lo largo de la Vía Láctea . Esto habría permitido a los astrónomos crear un "mapa de ruta" de la galaxia, respondiendo a muchas preguntas sobre su forma y tamaño. [12] [13]

En la actualidad, los astrónomos saben poco sobre la forma y el tamaño de nuestra galaxia en comparación con lo que saben sobre otras galaxias; es difícil observar toda la Vía Láctea desde el interior. Una buena analogía es tratar de observar una banda de música como un miembro de la banda. [14] Observar otras galaxias es mucho más fácil porque los humanos están fuera de ellas. Steven Majewski y su equipo planearon usar SIM Lite para ayudar a determinar no solo la forma y el tamaño de la Galaxia, sino también la distribución de su masa y el movimiento de sus estrellas. [14]

Las mediciones de las estrellas de la Vía Láctea realizadas con SIM Lite debían proporcionar datos para comprender cuatro temas: parámetros galácticos fundamentales, el límite de Oort , el potencial de masa del disco y la masa de la galaxia en radios grandes . [15] El primer tema, los parámetros galácticos fundamentales, tenía como objetivo responder preguntas clave sobre el tamaño, la forma y la velocidad de rotación de la Vía Láctea. [16] El equipo esperaba determinar con mayor precisión la distancia desde el Sol hasta el centro galáctico . El segundo tema, el límite de Oort, habría intentado determinar la masa del disco galáctico. [17]

El tercer tema del proyecto fue el potencial de masa del disco. Este tema fue diseñado para realizar mediciones de las distancias a las estrellas del disco, así como de sus movimientos propios. Los resultados del tercer tema de estudio se combinarían con los resultados de la parte del estudio de los parámetros galácticos fundamentales para determinar la posición y la velocidad del Sistema Solar en la galaxia. [18] El tema final abordó la distribución de la materia oscura en la Vía Láctea. Los datos SIM se utilizarían para crear un modelo tridimensional de la distribución de la masa en la galaxia, hasta un radio de 270 kiloparsecs (kps). A continuación, los astrónomos utilizarían dos pruebas diferentes para determinar el potencial galáctico en radios grandes. [19]

Materia oscura

La parte gris de este gráfico circular muestra la distribución estimada de materia oscura en el universo.

La materia oscura es la materia del universo que no se puede ver. Debido al efecto gravitacional que ejerce sobre las estrellas y las galaxias, los científicos saben que aproximadamente el 80% de la materia del universo es materia oscura. [12] [13] La distribución espacial de la materia oscura en el universo es en gran parte desconocida; SIM Lite habría ayudado a los científicos a responder a esta pregunta.

La evidencia más sólida de la materia oscura proviene del movimiento galáctico. [12] [13] Las galaxias rotan mucho más rápido de lo que la cantidad de materia visible sugiere que deberían hacerlo; la gravedad de la materia ordinaria no es suficiente para mantener unida a la galaxia. Los científicos teorizan que la galaxia se mantiene unida por enormes cantidades de materia oscura. [12] [13] De manera similar, los cúmulos de galaxias no parecen tener suficiente materia visible para equilibrar gravitacionalmente los movimientos de alta velocidad de las galaxias que las componen.

Además de medir los movimientos estelares dentro de la Vía Láctea, SIM Lite debía medir el movimiento galáctico interno y promedio de algunas de las galaxias vecinas cerca de la Vía Láctea. [12] [13] Las mediciones del telescopio se utilizarían junto con otros datos, actualmente disponibles, para proporcionar a los astrónomos las primeras mediciones de masa total de galaxias individuales. Estos números permitirían a los científicos estimar la distribución espacial de la materia oscura en el grupo local de galaxias y, por extensión, en todo el universo. [12] [13]

Desarrollo

Principios

La Misión de Interferometría Espacial comenzó como un estudio preliminar de arquitectura de cuatro meses en marzo de 1997. La NASA seleccionó al Grupo Espacial y Electrónica de TRW , Eastman Kodak y Hughes Danbury Optical Systems para realizar el estudio. [20] En 1998, TRW Inc. fue seleccionada como contratista para el proyecto SIM Lite; Northrop Grumman adquirió parte de TRW en 2002 y se hizo cargo del contrato. También se seleccionó a Lockheed Martin Missiles and Space, ubicada en Sunnyvale, California . [21] Los dos contratos, que incluían las fases de formulación e implementación de la misión, se anunciaron en septiembre de 1998 y tenían un valor total de más de 200 millones de dólares estadounidenses. La fase de formulación de la misión incluía el diseño inicial de la misión y la planificación para la implementación a gran escala de la misión. [21] En el momento del anuncio de la NASA, el lanzamiento estaba programado para 2005 y la misión era parte del Programa Orígenes , una serie de misiones diseñadas para responder preguntas como el origen de la vida en la Tierra. [21]

En agosto de 2000, la NASA pidió a los directores de proyecto que consideraran la posibilidad de utilizar el transbordador espacial , en lugar del EELV propuesto anteriormente, como vehículo de lanzamiento. [22] A finales de noviembre de 2000, la NASA anunció que se había seleccionado al equipo científico del proyecto. El grupo incluía nombres notables del mundo de la investigación de planetas extrasolares . [23] El grupo completo estaba formado por 10 investigadores principales y cinco especialistas en misiones. [23] En el momento de este anuncio de la NASA, el lanzamiento estaba programado para 2009 y la misión todavía formaba parte del Programa Origins. [23]

Nuevas tecnologías

La nueva tecnología de SIM tenía como objetivo conducir al desarrollo de telescopios lo suficientemente potentes como para tomar imágenes de planetas extrasolares similares a la Tierra que orbitan estrellas distantes y determinar si esos planetas son capaces de albergar vida . La NASA ya ha comenzado a desarrollar futuras misiones que se basarán en el legado tecnológico de SIM. [24] La fase de desarrollo tecnológico de la misión se completó en noviembre de 2006 con el anuncio de que se habían alcanzado los ocho hitos tecnológicos de la misión establecidos por la NASA. [25] [26] Los hitos eran pasos necesarios en el desarrollo tecnológico antes de que se pudieran comenzar a diseñar los instrumentos de control de vuelo. La finalización de cada hito significó que se tuvieron que desarrollar nuevos sistemas para el control nanométrico , así como tecnología de conocimiento picómetro ; estos sistemas permiten al telescopio realizar sus mediciones precisas con extrema precisión. [25]

Los ingenieros del JPL examinan componentes en un banco óptico que simula el rendimiento de precisión de la futura misión SIM Lite de la NASA.

Una de las nuevas tecnologías desarrolladas para la misión fueron las "reglas" de alta tecnología, capaces de realizar mediciones en incrementos de una fracción del ancho de un átomo de hidrógeno . Además, las reglas fueron desarrolladas para funcionar como una red . El equipo de la misión también creó " amortiguadores " para aliviar los efectos de las pequeñas vibraciones en la nave espacial que impedirían mediciones precisas. Otro de los hitos implicó la combinación de las nuevas "reglas" y "amortiguadores" para demostrar que la nave de la Misión de Interferometría Espacial podía detectar las pequeñas oscilaciones en las estrellas causadas por planetas del tamaño de la Tierra. El quinto de los hitos tecnológicos requirió la demostración del banco de pruebas de metrología de microsegundos de arco con un rendimiento de 3.200 picómetros en su campo de visión de gran angular. Las mediciones de gran angular se utilizarían para determinar las posiciones fijas de las estrellas cada vez que se midieran. Este nivel de rendimiento demostró la capacidad de SIM Lite para calcular la cuadrícula astrométrica . Otro desarrollo clave, conocido como astrometría de ángulo estrecho sin cuadrícula ( GNAA ), fue la capacidad de aplicar la capacidad de medición desarrollada en el hito del gran ángulo y llevarla un paso más allá, hacia mediciones de ángulo estrecho. Con el objetivo de dar una precisión de 1 microsegundo de arco a las primeras etapas del SIM, [27] [28] [29] la técnica permite medir las posiciones de las estrellas sin establecer primero una cuadrícula de estrellas de referencia; en su lugar, establece un marco de referencia utilizando varias estrellas de referencia y una estrella objetivo observada desde diferentes ubicaciones, y las posiciones de las estrellas se calculan utilizando mediciones de retardo de observaciones separadas. El campo de ángulo estrecho iba a ser utilizado por SIM para detectar planetas terrestres ; el equipo aplicó los mismos criterios tanto a las mediciones de ángulo estrecho como a las de ángulo amplio. [26] El requisito final antes de comenzar a trabajar en los controles de vuelo era asegurarse de que todos los sistemas desarrollados para la misión funcionaran de manera cohesiva; este objetivo tecnológico final de la NASA se completó al final, ya que dependía de los demás.

Estado después de 2006

Entre finales de abril y junio de 2006, el proyecto completó tres hitos de ingeniería y, entre el 2 y el 8 de noviembre de 2006, SIM completó una "Revisión del diseño interno de la nave espacial". [30] En junio de 2008, se habían completado con éxito los ocho hitos de ingeniería. [26]

El proyecto se encontraba en la fase B desde junio de 2003. [30] La "fase B" del Laboratorio de Propulsión a Chorro se denomina fase de "diseño preliminar". [31] La fase B desarrolla aún más el concepto de misión desarrollado durante la fase A para preparar el proyecto para su entrada en la fase de implementación. Se definen los requisitos, se determinan los cronogramas y se preparan las especificaciones para iniciar el diseño y desarrollo del sistema". [32] Además, como parte de la fase B, el proyecto SIM Lite debía pasar por una serie de revisiones por parte de la NASA, incluidas la revisión de los requisitos del sistema, la revisión del diseño del sistema y la revisión de los no defensores. [32] Durante esta fase, se habrían propuesto experimentos, revisados ​​por pares y, finalmente, seleccionados por la Oficina de Ciencias Espaciales de la NASA. La selección de experimentos se basa en el valor científico, el costo, la gestión, la ingeniería y la seguridad. [32]

Lanzamiento planificado

Un Atlas V 551 , como éste que lanza la sonda New Horizons , era uno de los posibles vehículos de lanzamiento para SIM. [33]

La fecha de lanzamiento de la misión SIM Lite se retrasó al menos cinco veces. [3] [21] [23] [34] Al comienzo del programa, en 1998, el lanzamiento estaba programado para 2005. [21] Para el año 2000, la fecha de lanzamiento se había retrasado hasta 2009, fecha que se mantuvo hasta 2003; aunque algunos científicos del proyecto citaron 2008 a finales de 2000. [23] [31] [35] Entre 2004 y 2006, el contratista Northrop Grumman, la empresa que diseña y desarrolla SIM, incluyó una fecha de lanzamiento de 2011 en su sitio web. [3] Con la publicación del presupuesto de la NASA para el año fiscal 2007, las predicciones cambiaron nuevamente, esta vez a una fecha no anterior a 2015 o 2016. [34] El retraso de la fecha de lanzamiento se relacionó principalmente con los recortes presupuestarios realizados al programa SIM Lite. [34] [36] El cambio de 2007 representó una diferencia de aproximadamente tres años con respecto a la fecha de lanzamiento de 2006, descrita en el presupuesto de la NASA para el año fiscal 2006 como dos años por detrás de las predicciones presupuestarias de 2005. [34] [37] Otros grupos predijeron fechas que coincidían con las fechas de lanzamiento previstas oficialmente; el Instituto de Ciencia de Exoplanetas de la NASA (anteriormente el Centro de Ciencias Michelson) en el Instituto de Tecnología de California también fijó la fecha en 2015. [38] A partir de junio de 2008, la NASA ha pospuesto la fecha de lanzamiento "indefinidamente". [30]

Un plan operativo de la NASA de mayo de 2005 puso la misión en una fase de replanificación hasta la primavera de 2006. Se planeó que el lanzamiento se realizara mediante un vehículo de lanzamiento desechable evolucionado (EELV), probablemente un Atlas V 521 o equivalente. [33]

Presupuesto

SIM Lite iba a ser considerada la misión insignia del Programa de Exploración de Exoplanetas de la NASA (antes conocido como Programa Navigator). Según el Presupuesto Presidencial de 2007 para la NASA, el programa es "una serie coherente de proyectos cada vez más desafiantes, cada uno complementario de los otros y cada misión basada en los resultados y capacidades de las que la precedieron, en la búsqueda de planetas habitables fuera del Sistema Solar por parte de la NASA". [34] El programa, además de la Misión de Interferometría Espacial, incluye el Interferómetro Keck y el Interferómetro del Gran Telescopio Binocular . Cuando se aprobó originalmente en 1996, la misión tenía un límite de 700 millones de dólares (en dólares de 1996) que incluía los costos de lanzamiento y cinco años de operación. [39] Los primeros contratos, para el estudio preliminar de la arquitectura, valían 200.000 dólares cada uno. [39]

Los telescopios del Observatorio Keck se utilizan como Interferómetro Keck , otro de los programas de exploración de exoplanetas de la NASA que sufrió recortes presupuestarios en 2007. [40]

El presupuesto de la NASA delineó los planes para los tres proyectos para el año fiscal (FY) 2007. De las tres misiones, SIM Lite se retrasó aún más y el Interferómetro Keck sufrió recortes presupuestarios. [34] [40] El presupuesto de la NASA de 2007 estipuló que "la actividad de la Fase B de SIM continuará mientras se desarrollan nuevos planes de costos y cronograma, en consonancia con las decisiones de financiación recientes". [34] Las decisiones de financiación incluyeron un recorte de US$118,5 millones sobre la solicitud de presupuesto de la NASA para el año fiscal 2006 para el Programa de Exploración de Exoplanetas. El presupuesto también estableció proyecciones para el programa hasta el año 2010. Cada año habrá recortes de financiación sucesivos, si se compara con las cifras de la solicitud de 2006. A partir del año fiscal 2008, el Programa de Exploración de Exoplanetas recibirá alrededor de 223,9 millones de dólares menos en comparación con 2006. Los años siguientes tendrán recortes de 155,2 millones de dólares en 2009 y 172,5 millones de dólares en 2010, en comparación con la solicitud de 2006. [34]

Cuando SIM Lite entró en lo que el JPL denomina "Fase B" en 2003, la revista Fringes: Space Interferometry Mission Newsletter lo calificó como un hito muy importante en el camino hacia un lanzamiento en 2009. [31] Los retrasos son de naturaleza presupuestaria. [36] [37] En 2006, la misión recibió 117 millones de dólares, un aumento de 8,1 millones de dólares con respecto al año anterior, pero los recortes de 2007 ascendieron a 47,9 millones de dólares menos para el programa SIM. En 2008, 128,7 millones de dólares de los 223,9 millones de dólares que se estima que se recortarán del presupuesto del Programa de Exoplanetas provendrían de la misión SIM Lite. Después de una disminución adicional de 51,9 millones de dólares en el año fiscal 2009, [41] el programa se redujo a 6 millones de dólares en el año fiscal 2010, complementado con un remanente sustancial del año anterior mientras se esperaban los resultados de la Encuesta Decenal de Astronomía y Astrofísica, Astro2010. [42]

En febrero de 2007, muchos de los recortes presupuestarios delineados en el presupuesto del año fiscal 2007 ya se estaban sintiendo en el proyecto. Los ingenieros que trabajaron en SIM se vieron obligados a buscar otras áreas en las que trabajar. [36] Un editorial de febrero de 2007 en el Boletín de la Misión de Interferometría Espacial describió la situación como "totalmente debido a las presiones presupuestarias y las prioridades dentro de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA (con) una motivación científica para la misión... más fuerte que nunca". [ 36] La NASA, en vista de los recortes presupuestarios, ordenó al proyecto SIM que reorientara sus esfuerzos hacia la reducción de riesgos de ingeniería . En el boletín de febrero de 2007, los planes para el reenfoque estaban en proceso de completarse. [36]

Instrumentos

Interferometría óptica

Cómo funciona el interferómetro astrométrico

La interferometría es una técnica iniciada por Albert A. Michelson en el siglo XIX. [43] La interferometría óptica, que ha madurado en las últimas dos décadas, combina la luz de múltiples telescopios para que se puedan realizar mediciones precisas, similares a las que se podrían lograr con un solo telescopio mucho más grande. [44] Es la interacción de las ondas de luz , llamada interferencia , lo que hace esto posible. La interferencia se puede utilizar para cancelar el resplandor de las estrellas brillantes o para medir distancias y ángulos con precisión. [44] La construcción de la palabra ilustra parcialmente esto: interferir + medir = interfer-o-metría. [44] En las longitudes de onda de radio del espectro electromagnético , la interferometría se ha utilizado durante más de 50 años para medir la estructura de galaxias distantes. [44]

El telescopio SIM Lite funciona mediante interferometría óptica . El SIM debía estar compuesto por un interferómetro científico (colectores de 50 cm, separación de 6 m [línea de base]), un interferómetro guía (colectores de 30 cm, línea de base de 4,2 m) y un telescopio guía (apertura de 30 cm). [5] [8] [45] El sofisticado telescopio guía estabiliza el apuntamiento del instrumento en la tercera dimensión. La magnitud límite operativa de la nave espacial habría bajado a 20 a 20 millonésimas de segundo de arco (μas) y su precisión astrométrica de búsqueda de planetas de 1,12 μas es para mediciones individuales. La precisión de su cuadrícula astrométrica global de todo el cielo habría sido de 4 μas. [5] [8] [45]

El diseño del SIM desde el año 2000 consistía en dos colectores de luz (en sentido estricto, son telescopios Mersenne) montados en extremos opuestos de una estructura de seis metros. El observatorio habría sido capaz de medir las pequeñas oscilaciones de las estrellas y detectar los planetas que las causan, incluso de una masa terrestre, a distancias de hasta 33 años luz (10 parsecs) del Sol. [46]

Véase también

Notas

  1. ^ Mullen, Leslie (2 de junio de 2011). "Rage Against the Dying of the Light". Revista Astrobiology . Archivado desde el original el 4 de junio de 2011. Consultado el 7 de junio de 2011 .
  2. ^ "Proyecto de ley de asignaciones presupuestarias para los Departamentos de Comercio y Justicia, Ciencia y Agencias Relacionadas, 2008" (PDF) . Consultado el 7 de junio de 2008 .
  3. ^ abc "SIM PlanetQuest Archivado el 22 de abril de 2007 en Wayback Machine ", Northrop Grumman, sitio oficial, 2004-2006. Consultado el 24 de abril de 2007.
  4. ^ "La misión Archivado el 28 de septiembre de 2006 en Wayback Machine ", NASA, SIM Planetquest, Jet Propulsion Laboratory . Consultado el 24 de abril de 2007.
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  7. ^ ab Davidson, John et al., Ed., ., SIM Lite Astrometric Observatory Archivado el 9 de abril de 2010 en Wayback Machine , Capítulo 2 Archivado el 27 de agosto de 2009 en Wayback Machine , Jet Propulsion Laboratory 400–1360, 2009. Consultado el 8 de marzo de 2010.
  8. ^ abcd Davidson, John et al., Ed., SIM Lite Astrometric Observatory Archivado el 9 de abril de 2010 en Wayback Machine , Capítulo 3 Archivado el 27 de agosto de 2009 en Wayback Machine , Jet Propulsion Laboratory 400–1360, 2009. Consultado el 8 de marzo de 2010.
  9. ^ Catanzarite, J.; Tanner, A.; Shao, M. (2005). "Misión de interferometría espacial (SIM) Discovery Space de PlanetQuest y sinergia potencial con Terrestrial Planet Finder (TPF): I. Detección de planetas terrestres en la zona habitable". Reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense 206 . 206 : 453. Código Bibliográfico :2005AAS...206.1404C.
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Referencias

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