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CoRoT: ESA prueba su detector de exoplanetas

ciencia CoRoT: ESA prueba su detector de exoplanetas

El Mensaje Extraterrestre Encriptado (1/2) (Junio 2019).

Anonim

El satélite francés CoRoT está tomando forma en Cannes con miras a su lanzamiento a finales de año. ESA ha contribuido a esta misión que puede detectar planetas alrededor de otras estrellas.

De par en par, la plataforma Proteus para el satélite Corot espera su carga en una sala limpia en Alcatel Alenia Space en Cannes en agosto de 2005.
(Créditos: S. Barensky)

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Además del programa de misiones científicas de la ESA, los Estados miembros también llevan a cabo sus propias misiones para satisfacer las necesidades expresadas por su propia comunidad científica.

En 1993, el Centro Nacional de Estudios Espaciales (CNES) organizó un importante seminario de previsión en Saint Malo para identificar las misiones que merecen interés. Entre los proyectos seleccionados, estaba el de un satélite diseñado para estudiar micro-oscilaciones de estrellas. De la misma manera que el estudio de las vibraciones superficiales de Solila permitió al satélite SOHO ( Observatorio Heliosférico Solar ), realizado en asociación por la ESA y la NASA, revolucionar nuestro conocimiento de la estructura interna de nuestra estrella, este nuevo proyecto bautizado CoRot (Convectionet Rotación) - aportaría un conocimiento sin precedentes sobre la estructura interna de otras estrellas.

El instrumento Corotel está montado en la plataforma satelital Corot en la sala limpia Alcatel Alenia Space en Cannes en enero de 2006. (Créditos: Alcatel Alenia Space)

Otros planetas

Dos años más tarde, mientras CoRot todavía estaba en la etapa de estudio, el paisaje astronómico mundial se revirtió con el descubrimiento del primer planeta, que giraba en torno a la estrella Pegasi. Más de 170 más se descubrirán alrededor de otras estrellas durante la próxima década. Estos son principalmente planetas masivos, de tamaño comparable a los planetas gigantes de nuestro propio sistema solar.

Sin embargo, rápidamente parece que la misión CoRot, debido a la precisión fotométrica y la duración de los períodos de observación que requiere, es particularmente adecuada para la detección de planetas más pequeños, por ejemplo, planetas telúricos de un tamaño mayor que el de la Tierra - durante su tránsito, es decir, el pasaje frente al disco de la estrella alrededor de la cual orbitan. El cruce de esta pequeña mancha de sombra sobre el fondo luminoso de la estrella obviamente no se puede ver directamente, pero será posible detectar el declive de la luminosidad que resulta.

La misión se ha modificado en consecuencia y su acrónimo ha sido modificado para convertirse en "Convection, Rotation and Planetary Transits", CoRoT.

El satélite Corot será el primer satélite capaz de detectar planetas extrasolares similares a rocas que se asemejan a la Tierra.
Corot usará el método de tránsitos, que consiste en medir la disminución en el brillo de una estrella cuando un objeto pasa frente a ella.
(Créditos: ESO)

Asociaciones internacionales

En 1999, el CNES comenzó a buscar socios internacionales para ayudarlo a cumplir esta misión y presentó una propuesta a ESA y otros países europeos.

"El CNES siempre ha tenido una política de enfoque abierto hacia ESA para sus misiones de ciencia espacial ", explica Sergio Volonte, coordinador de misiones de astronomía y física fundamental en la Dirección de Programas Científicos de la ESA.

El proyecto siguió el procedimiento habitual para cualquier nueva misión científica de ESA, sujeto a la aprobación de representantes de la comunidad científica. El Grupo de Trabajo de Astronomía (AWG) del Comité Asesor de Ciencias Espaciales (SSAC) reconoció el interés de la misión y emitió una opinión favorable para una contribución a cambio de un retorno científico. Esta opinión fue apoyada por el SSAC, y una vez que las negociaciones se completaron con el CNES, el acuerdo final fue aprobado por el Comité del Programa Científico (SPC).

En octubre de 2000, gracias a la contribución de la ESA, pero también de Alemania, Austria, Bélgica y España, el CNES pudo poner en marcha la fase de realización del satélite CoRoT como un maestro d programa. Brasil también se unió al programa en 2005.

Impresión del artista de CoRoT
(Créditos: CNES / Diseño activo)

Una nueva forma de colaboración

Para ESA es el primero. Las agencias nacionales generalmente contribuyen a sus programas al proporcionar instrumentos o equipos científicos. Por lo tanto, Francia pronto proporcionará una carga del observatorio de Planck. Aquí, los roles están invertidos.

De hecho, CoRoT inaugura un tipo de complementariedad entre los programas de la ESA y los de las agencias nacionales que ya se habían previsto en la Convención de la ESA, pero que nunca se había implementado anteriormente.

" Este precedente ha dado lugar a un programa específico de apoyo de ESA para misiones nacionales como parte del programa científico ", dice Sergio Volonté. " Una vez al año, apelamos a todas las delegaciones para que nos ofrezcan participación en sus misiones nacionales. "

Corot encaja perfectamente con los objetivos del programa ESA. Heredero de las observaciones de SOHO por su misión original de astrosismología, la extensión de su objetivo a la detección de exoplanetas durante sus tránsitos frente a las estrellas, lo convierte en un precursor de las misiones futuras del programa científico " visión cósmica ", como el 'interferómetro en el bordeDarwin. En estudio para el período posterior a 2015, podría estudiar exoplanetas telúricos y buscar marcadores de vida.

A cambio de la contribución de ESR a CoRoT, los científicos y astrónomos de los países miembros tendrán acceso directo a las convocatorias para participar en los equipos de misión y los tiempos de observación.

El instrumento Corotel al final de sus pruebas en Intespace, en Toulouse, en noviembre de 2005.
El telescopio se instala debajo de una carpa de succión para garantizar un mayor nivel de limpieza que el que ya proporciona la sala limpia.
(Créditos: S. Barensky)

Toma el pulso de las estrellas

CoRoT es un pequeño satélite de 600 kg con un telescopio de 3, 25 m de largo y 27 cm de ancho, el CoRoTel. Protegido por un deflector hecho en Bélgica y provisto de múltiples deflectores para eliminar las luces parásitas, este concentra los rayos de luz hacia una cámara de campo amplio, la CoRoTCam. Equipado con un objetivo dioptrico complejo, este enfoca la imagen en cuatro matrices CCD, dos de las cuales están dedicadas a la misión de la asterosismología y dos a la detección de tránsitos planetarios.

En este conjunto, encontramos la participación de la ESA en el financiamiento de elementos específicos como los espejos de los telescopios o las lentes dióptricas de la cámara. También fue el Centro Técnico de la ESA (ESTEC) en Noordwijk quien proporcionó la computadora de a bordo para la caja de carga útil. Este elemento será vital para la misión porque para lograr una precisión de puntería extrema, el satélite no utilizará los sensores estelares de su plataforma, sino directamente el telescopio mismo que se integrará en el circuito de control.

El objetivo de CoRoT no es emprender un estudio exhaustivo del cielo, sino centrarse en dos regiones predeterminadas y observarlas continuamente durante un período de aproximadamente 150 días. Para esto, el satélite se colocará en una órbita polar a 896 km de altitud y orientado de tal manera que ni el Sol ni la Tierra alguna vez interferirán en el campo del instrumento.

Diagrama de la estructura interna de la carga útil de Corot, con el telescopio Corotel y su gabinete, la cámara CorotCam y la caja del equipo asociada a ellos.
(Créditos: CNES)

En busca de exoplanetas

Las primeras áreas de observación seleccionadas están situadas en las constelaciones de Sagitario (en verano) y Unicornio (en invierno), en direcciones opuestas entre sí.

En total, CoRoT estudiará las micro-oscilaciones de 50 estrellas y controlará la curva de luminosidad de 60, 000 estrellas, a la espera de un tránsito planetario.

" Con CoRoT, vamos a despejar el terreno ", explica Annie Baglin del Laboratorio de Astrofísica de Estudios Espaciales e Instrumentación (LESIA) del Observatorio Paris-Meudon, el director científico de la misión. " Hay restricciones geométricas y solo podremos detectar planetas cercanos a las estrellas cuyo plano orbital se orientará favorablemente ".

Se esperan varias docenas de detecciones de exoplanetas, entre los cuales deberían estar algunos planetas telúricos.

"Esta muestra le dará información estadística sobre la cantidad de exoplanetas y su distribución ", dice Annie Baglin. " También nos permitirá saber qué tipos de estrellas deberán tratar de encontrar las próximas misiones ".

Impresión del artista del satélite Corot observando un tránsito planetario.
La sensibilidad de su carga útil le permitirá detectar la caída en el brillo de una estrella cuando un planeta cercano lo pasa por delante.
(Créditos: CNES)

La última línea recta

En junio de 2005, la cámara CoRoTCam y su caja de equipos, ambos fabricados por LESIA, se entregaron al CNES y se transfirieron a Toulouse para integrarlos en el telescopio CoRoTel. Después de varios meses de pruebas en el sitio Intespace en Toulouse, esta carga fue llevada a la Costa Azul a fin de año y fue entregada a Alcatel Alenia Space, el arquitecto industrial del satélite, en su sitio. Cannes.

La carga útil se integró el 6 de enero en una plataforma Proteus, ya utilizada en los satélites franco-estadounidenses Jason y Calipsoet, que pronto se utilizará en el satélite de humedad y océanos Soil Moisture & Ocean (SMOS) de la ESA, destinado a volar en 2007 como parte de del programa "Planeta Vivo".

A finales de marzo, el satélite ya había pasado todas sus pruebas mecánicas, incluido el paso a la "olla vibratoria" para simular las vibraciones del lanzamiento, la simulación de descargas pirotécnicas durante el separador dulanceur y finalmente las pruebas acústicas para verificar el buen rendimiento del satélite debajo del capó durante el despegue. Entonces, será el comportamiento del satélite en órbita el que será validado con un pasaje en la cámara de vacío.

Esta fase de prueba se completará a fines de agosto o principios de septiembre. El satélite se colocará en un contenedor y se enviará a Kazajstán

El lanzamiento en órbita está programado para noviembre en el primer vuelo de la versión mejorada del lanzador Soyuz2, el mismo que despegará regularmente de Guyana desde el 2008.

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