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La NASA financia tecnología espacial disruptiva para detectar exotierras muy cercanas Ciencia

La NASA financia tecnología espacial disruptiva para detectar exotierras muy cercanas

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Representación de un artista de la tecnología DICER.

RPI Una nueva tecnología disruptiva de búsqueda de planetas, ahora bajo estudio como parte del programa Conceptos Avanzados Innovadores (NIAC) de la NASA, podría literalmente detectar y luego buscar firmas biológicas de cada Tierra 2.0 dentro de un radio de treinta años luz de nuestro sistema solar. Conocido como DICER (The Diffractive Interfero Coronagraph Exoplanet Resolver), la clave de los medios revolucionarios de este estudio NIAC para detectar estos planetas es que, a diferencia de los telescopios espaciales ópticos convencionales, que utilizan espejos curvos y muy pulidos para recoger la luz de las estrellas, esta misión emplearía planos conjuntos de lo que se conoce como rejillas de difracción. Estas rejillas actuarían como súper prismas para redirigir la luz de las estrellas que las golpea hacia espejos curvos más pequeños. Esto no solo reduciría enormemente el peso del telescopio infrarrojo, sino que también haría que una misión de exoplanetas de alta resolución fuera rentable. Tenemos un diseño de referencia que utiliza tres conjuntos de dos rejillas, me dijo por correo electrónico Heidi Jo Newberg, astrofísica del Instituto Politécnico Rensselaer en Troy, Nueva York y líder del proyecto de DICER. Cada conjunto de dos rejillas de 10 metros de largo puede detectar la luz en una pequeña parte del espectro de emisión de un exoplaneta, dice Newberg, el destinatario de una beca NIAC 'Fase I' de $ 175,000. Al alinear con precisión estas rejillas, el observatorio lograría la resolución equivalente a un telescopio espacial óptico de 20 metros. Esta nueva tecnología DICER no producirá exactamente imágenes bonitas de los planetas que pueda detectar. Pero debería permitir a Newberg y sus colegas reunir suficientes espectros para detectar exotierras en la zona habitable de una estrella. Eso se define actualmente como el lugar donde un planeta puede mantener agua líquida en su superficie. El coronógrafo de la misión permitiría estas detecciones al eliminar toda la luz de las estrellas en el centro del campo de visión del telescopio. Por lo tanto, cualquier planeta similar a la Tierra cercano a la estrella podría detectarse. "Tau_ceti"

Representación artística del sistema Tau Ceti con sus compañeros planetarios.

Pablo Carlos Budassi a través de Wikipedia Si este estudio inicial de nueve meses tiene éxito, el equipo puede solicitar un estudio de fase II de $ 600,000 de dos años. La esperanza es que esta misión DICER estimada en mil millones de dólares se desarrolle por completo durante la próxima década. A diferencia de las técnicas anteriores de búsqueda de planetas extrasolares, DICER sería capaz de encontrar y estudiar planetas en todas las inclinaciones, incluidas las órbitas frontales. Y sería capaz de determinar si un planeta tiene una atmósfera que alberga ozono (O3), una firma reveladora de oxígeno. El observatorio se enviaría al punto 2 (L2) de Lagrange Sol-Tierra, gravitacionalmente estable, ubicado a aproximadamente un millón de millas de la Tierra. Estaría operativo durante al menos unos años, ya que la misión requeriría tiempo suficiente para detectar un planeta como nuestra Tierra en órbita alrededor de su estrella madre. Aunque los planetas de tipo terrestre son más fáciles de detectar alrededor de estrellas enanas rojas (M) más pequeñas que dominan la galaxia cercana, este nuevo concepto de misión propuesto apuntaría a las llamadas estrellas de tipo G y K, que son más parecidas a nuestro Sol. Las estrellas G y K son longevas y no tienen grandes tormentas magnéticas que perturbarían un planeta en la zona habitable como lo hacen las estrellas M, dice Newberg. Los exoplanetas en la zona habitable de las estrellas M también tienen más probabilidades de estar bloqueados por mareas (de modo que el mismo lado mire hacia la estrella anfitriona), lo que haría que los patrones climáticos fueran drásticos, dice ella. Por lo tanto, las estrellas G y K pueden ser el punto óptimo. Las estrellas K son las más tenues de las estrellas de secuencia principal más estables, dice Newberg. Pero el Sol es una estrella G, que es un poco más masiva y brillante que una estrella K, dice ella. Y es la única estrella que conocemos que alberga vida inteligente, dice Newberg. Es por eso que estamos diseñando DICER para encontrar exotierras alrededor de las estrellas G y K, dice ella. Aun así, el equipo tiene una tarea de enormes proporciones por delante. Piensa en lo difícil que es encontrar un planeta tan pequeño como la Tierra alrededor de una estrella que es millones o miles de millones de veces más brillante, dice Newberg. Luego imagina esparcir la pequeña cantidad de luz que nos llega desde ese planeta en un espectro, dice ella. "HeidiNewbergTelescopePequeño"

Heidi Jo Newberg en el Observatorio Hirsch del Instituto Politécnico Rensselaer.

RPI/Mark McCarty Hay 62 estrellas G y K conocidas que se encuentran a 33 años luz de la Tierra. Se sabe que solo uno, Tau Ceti, alberga una supertierra o un mini-Neptuno. No sabemos cuántos exoplanetas habitables encontrará DICER; podría ser cero o podría ser cincuenta, dice Newberg. Si encontramos exoplanetas similares a la Tierra y luego encontramos oxígeno, hay una buena posibilidad de que haya sido producido por la vida, dice ella. Ese es el tipo de descubrimiento que impulsaría otra misión para sondear ese planeta, dice Newberg. Si encontramos exoplanetas similares a la Tierra y no encontramos oxígeno, entonces aún podría haber vida anaeróbica, señala.

¿En cuanto al lanzamiento?

La escala de tiempo optimista es 2033 usando un cohete Falcon Heavy, dice Newberg.

Pero en esta etapa, el concepto de misión está en constante cambio.

El equipo está sopesando opciones para maximizar la ciencia del concepto al mismo tiempo que intenta simplificar el sistema mecánico de la nave espacial. Es un proceso que tiene en cuenta lo que Newberg denomina el equilibrio habitual entre tiempo, coste y productividad científica.

La primera prioridad de la misión es simplemente encontrar estas exotierras ocultas y luego buscar ozono.

El ozono es la firma biológica que creemos que sería más fácil de encontrar, dice Newberg. Pero también podríamos considerar buscar metano, dióxido de carbono y agua, dice ella.