El Telescopio Avanzado para Astrofísica de Alta Energía ( Athena ) [1] [2] es una misión de observación de rayos X seleccionada por la Agencia Espacial Europea (ESA) dentro de su programa Visión Cósmica [3] para abordar el tema científico del Universo Caliente y Energético. Athena operará en el rango de energía de 0,2 a 12 keV y ofrecerá capacidades espectroscópicas y de imágenes superiores a las de los satélites astronómicos de rayos X que operan actualmente , por ejemplo, el Observatorio de rayos X Chandra y XMM-Newton , en al menos un orden de magnitud en varios espacios de parámetros simultáneamente.
Los objetivos principales de la misión son mapear estructuras de gas caliente, determinar sus propiedades físicas y buscar agujeros negros supermasivos .
La misión tiene sus raíces en dos conceptos de principios de la década de 2000, XEUS de la ESA y el Observatorio Constellation-X (Con-X) de la NASA . Alrededor de 2008, estas dos propuestas se fusionaron en la propuesta conjunta del Observatorio Internacional de Rayos X (IXO) de NASA/ESA/JAXA. En 2011, IXO se retiró y luego ESA decidió proceder con una modificación de costo reducido, que se conoció como ATHENA. [4] Athena fue seleccionada en 2014 para convertirse en la segunda misión de visión cósmica de clase L (L2), [5] que aborda el tema científico del universo caliente y energético.
El asesoramiento científico para la misión Athena lo proporciona el Equipo de estudio científico de Athena (ASST), compuesto por científicos expertos de la comunidad. El ASST fue designado por la ESA el 16 de julio de 2014. El científico del estudio de la ESA y el director del estudio son el Dr. Matteo Guainazzi y el Dr. Mark Ayre, respectivamente. Athena completó con éxito su Fase A con la Revisión de Formulación de la Misión el 12 de noviembre de 2019. El próximo hito clave será la adopción de la misión por parte del Comité del Programa Científico (SPC) de la ESA, que se espera para 2023, lo que llevará al lanzamiento en 2034. [1]
En 2034, un vehículo de lanzamiento Ariane 64 llevará a Athena a una órbita de halo de gran amplitud alrededor del punto L 1 del sistema Sol-Tierra . [6] [1] Se seleccionó la órbita alrededor de L 1 debido a su entorno térmico estable, buena visibilidad del cielo, alta eficiencia de observación y fondo de partículas estable. Athena realizará observaciones programadas previamente planificadas de hasta 300 ubicaciones celestes por año. Un modo especial de Objetivo de Oportunidad permitirá una maniobra de re-punto dentro de 4 horas para el 50% de cualquier evento que ocurra aleatoriamente en el cielo.
El observatorio de rayos X Athena consta de un solo telescopio de rayos X [7] [8] con una distancia focal de 12 m , con un área efectiva de aprox. 1,4 m 2 (a 1 keV) y una resolución espacial de 5 segundos de arco en el eje, degradando elegantemente a menos de 10 segundos de arco a 30 minutos de arco fuera del eje. El espejo se basa en la tecnología Silicon Pore Optics (SPO) de la ESA. [9] [10] SPO proporciona una excelente relación entre el área de recolección y la masa, al mismo tiempo que ofrece una buena resolución angular. También se beneficia de un alto nivel de preparación tecnológica.y un diseño modular altamente apto para la producción en masa necesaria para lograr el área de recolección de telescopios sin precedentes. Un conjunto de espejo móvil puede enfocar los rayos X en cualquiera de los dos instrumentos de Athena (WFI y X-IFU, ver más abajo) en cualquier momento.