El telescopio Euclide comienza su trabajo para estudiar el Universo oscuro
San Joaquín de Flores (Costa Rica), 19 de agosto de 2023
Euclid ha viajado 1,5 millones de kilómetros, de la Tierra hasta el punto de Lagrange L2 Sol-Tierra, desde donde la orbitará
Desde el 19 de julio de 2023, sus instrumentos han capturado las primeras imágenes de prueba desde ese punto estable en órbita de Tierra con el objeto de investigar algunos de los mayores misterios del Universo: la naturaleza de la “materia oscura” y por qué se está acelerando la expansión del Universo debido al otro enigmático componente, la “energía oscura».
Euclid fue lanzado el 1 de julio de 2023. Durante el primer día de vuelo, se le enviaron comandos para ejecutar una maniobra necesaria para variar la trayectoria de la nave espacial en unos 2,14 m/s: la situó en curso para unirse a los telescopios que ya operan allí: Gaia y Webb.
El segundo día de su vuelo, se comprobaron que las llamadas operaciones tempranas (LEOP) progresaban normalmente: las principales operaciones, como la ejecución de la primera maniobra de control de órbita en tiempo crítico, fueron correctamente ejecutados.
Telescopio espacial Euclide
ESA. Acknowledgement: Work performed by ATG under contract for ESA., CC BY-SA 3.0 IGO
Las condensaciones de vapor de agua podrían empañar los lentes del telescopio
Durante su vuelo, Euclid necesitaba eliminar cualquier humedad que pudiera congelarse en los espejos de su telescopio, oscureciendo y distorsionando sus vistas del Universo distante, que deberían ser lo más claras posibles.
El módulo de carga útil de Euclid se enfría pasivamente a temperaturas criogénicas (-196°C), por lo que cualquier cantidad de vapor de agua desprendido de los materiales de a bordo, como en el aislamiento de las múltiples capas que cubren la nave espacial, podría condensarse en los detectores y espejos.
Para evitar eso, Euclides se inclinó hacia el Sol. Cuando la luz entró en el tubo del telescopio y la temperatura aumentó, cualquier rastro residual de hielo se evaporó . Esta orientación se mantuvo durante varios días, los suficientes como para que el vapor de agua escapara al espacio.
Posteriormente, los mecanismos con rodamiento de dentro del telescopio se activaron por primera vez. Los ingenieros recibieron telemetría de la nave espacial sobre las posiciones precisas de los rodillos y les ordenaron que giraran a la posición deseada.
La nave espacial permaneció ligeramente inclinada hacia el Sol para permitir que algo de luz solar entrara en el tubo del telescopio, sin iluminar directamente su espejo principal. Este procedimiento calentó el interior del telescopio y aseguró que cualquier rastro de hielo se evaporase.
Trayectoria de Euclides hacia L2. Credit ESA
Extensión de antena de alta ganancia
El 9 de julio pasado, el equipo de operaciones en tierra envió otro comando para liberar la antena de alta ganancia, que es parte del sistema de comunicaciones en el espacio profundo de la nave espacial. Esta antena se utilizará para enviar diariamente a Tierra más de 100 GB de datos comprimidos a la gran antena Estrack, en la red de comunicación de espacio profundo de la ESA.
Euclid es ahora el mayor transmisor de datos (en términos de velocidad de datos, aproximadamente 74 Mbps) desde el espacio exo-lunar. Esto es alrededor de 2 a 3 veces las tasas utilizadas por el Telescopio Espacial James Webb que tuvo la mejor marca hasta ahora.
Con esta operación crítica, realizada con éxito, Euclid se está preparando para abrir los ojos al Universo más lejano y cartografiarlo en 3D.
Órbitas de los telescopios Webb, Gaia y Euclides
Credit ESA
Se encendió la electrónica de control
Entre el 11 y 12 de julio, se puso en marcha toda la electrónica del VIS (ramas primarias y redundantes) y el equipo de operaciones recibió datos ‘sintéticos’ del instrumento que confirman su correcto funcionamiento.
Además, el sistema de micro-propulsión de la nave espacial se activó por primera vez y se probó con total éxito. Este sistema está compuesto por seis micro-propulsores de gas frío, que son fundamentales para garantizar que Euclid pueda lograr una orientación muy precisa y estable, y así brindar imágenes de la más alta calidad.
Llegó a su destino
Después de 1,5 millones de kilómetros, Euclid llegó al punto de Lagrange L2 Sol-Tierra, donde orbitan también los telescopios Gaia y Webb.
Durante una semana, el fabricante de telescopios “Airbus Defence and Space France” ajustó la posición del espejo secundario, ubicado cerca de la entrada del telescopio.
Se calibró el sensor de guía fina (FGS), el cual proporcionará información sobre hacia dónde apuntará Euclid. El FGS utilizará estrellas para apuntar el telescopio de manera muy estable a un objetivo concreto en el espacio, asegurando imágenes nítidas para su estudio.
En su ajuste, hubo un patrón de luz antinatural que captaron los sensores VIS, esta deficiencia aún está bajo investigación, para lo que se está llevando a cabo una inspección en profundidad para obtener una visión general completa del efecto de este patrón en las imágenes VIS.
Euclides será apuntado sistemáticamente en diferentes ángulos con respecto al Sol. En cada orientación, VIS y NISP, así como FGS, tomarán imágenes sensibles para descubrir qué ángulos son los más adecuados para observar el Universo.
Primeras imágenes publicadas del Universo lejano. Credit: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA,
Las primeras Imágenes de publicadas
El 31 de julio, los instrumentos principales de Euclid capturaron las primeras imágenes de prueba. Los fascinantes resultados indicaron que el telescopio espacial logrará los objetivos científicos para los que ha sido diseñado: la confección de un mapa 3D del Universo, la exploración de la materia oscura y la expansión del Universo debido a la energía oscura (y posiblemente mucho más).
Aunque faltan algunos meses para que Euclid facilite la nueva visión del cosmos, alcanzar el hito actual significa que los científicos e ingenieros que trabajan detrás de la misión confían en que el telescopio y los instrumentos están funcionando correctamente.
“Después de más de 11 años de diseño y desarrollo de Euclid, es emocionante y enormemente emotivo ver estas primeras imágenes”, dijo el gerente de proyecto de Euclid, Giuseppe Racca. “Es aún más increíble cuando pensamos que vemos solo unas pocas galaxias aquí, producidas con un ajuste mínimo del sistema. El Euclid totalmente calibrado finalmente observará miles de millones de galaxias para crear el mapa 3D del cielo más grande jamás visto”.
El director general de la ESA, Josef Aschbacher, felicitó también al equipo de Euclid: “Es fantástico ver que la última incorporación a la flota de misiones científicas de la ESA ya funciona tan bien. Tengo plena confianza en que el equipo detrás de la misión logrará usar Euclid para revelar mucho sobre el 95% del Universo del que actualmente sabemos tan poco”.
Imagen de prueba de puesta en marcha temprana: instrumento NISP
Credit ESA
El Universo en luz infrarroja
El espectrómetro y fotómetro de infrarrojo cercano (NISP) de Euclid tiene una doble función: obtener imágenes de las galaxias en luz infrarroja y medir la cantidad de luz que emiten las galaxias en varias longitudes de onda. Este segundo objetivo nos permite calcular directamente qué tan lejos está cada galaxia.
Al combinar la información de distancia con la de las formas de las galaxias medidas por VIS, los científicos podrán mapear cómo se distribuyen las galaxias en todo el Universo y cómo cambia esta distribución con el tiempo. En última instancia, este mapa 3D nos enseñará muchas cosas sobre la materia oscura y la energía oscura.
El Universo en luz visible
Imagen de prueba de puesta en marcha temprana: instrumento VIS
Credit: ESA
El instrumento VISible de Euclid (VIS) tomará imágenes súper nítidas de miles de millones de galaxias para medir sus formas. Mirando de cerca esta primera imagen, ya podemos vislumbrar la calidad y amplitud que facilitará VIS; mientras que algunas galaxias son muy fáciles de detectar, otras muchas más son manchas borrosas escondidas entre las estrellas, que esperan ser descubiertas por Euclides en el futuro
La misión Euclid de la ESA está diseñada para explorar la composición y evolución del Universo oscuro. El telescopio espacial creará un gran mapa de la estructura del Universo a gran escala, a través del espacio y el tiempo observando a miles de millones de galaxias, hasta una distancia de 10 mil millones de años luz, en más de un tercio del espacio. Euclid explorará cómo se ha expandido el Universo y cómo se ha formado su estructura a lo largo de la historia cósmica. Revelará gran parte de lo que es la gravedad, la naturaleza de la energía oscura y la materia oscura.
José María Moreno Ibáñez
AC/19.52
Socio fundador y honorario de ASTROMARES (Sevilla)
Referencias:
