Telescopio espacial Origins ( Origins ) es un estudio conceptual para una misión de telescopio espacial de infrarrojo lejano Surveyor. [1] Un concepto preliminar en pre-formulación, se presentó a la Encuesta Decadal de los Estados Unidos en 2019 para una posible selección a las grandes misiones científicas estratégicas de la NASA . Origins proporcionaría una serie de nuevas herramientas para estudiar la formación de estrellas y la energía y el estado físico del medio interestelar dentro de la Vía Láctea utilizando radiación infrarroja y nuevas capacidades espectroscópicas .
Nombres | Orígenes , OST |
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Tipo de misión | Telescopio espacial |
Operador | NASA |
Sitio web | asd |
Inicio de la misión | |
Fecha de lanzamiento | 2035 (propuesto) |
Parámetros orbitales | |
Sistema de referencia | Sol-Tierra L2 |
Principal | |
Longitudes de onda | Infrarrojo lejano |
Los grupos de estudio, compuestos principalmente por miembros de la comunidad internacional, priorizaron la identificación científica y los impulsores científicos de la arquitectura de la misión. [2] [3] Los grupos de estudio se basaron en las aportaciones de la comunidad astronómica internacional; una misión tan grande necesitará la participación y el apoyo internacionales para hacerla realidad. [4]
Descripción general
En 2016, la NASA comenzó a considerar cuatro telescopios espaciales diferentes para las Grandes misiones científicas estratégicas ; [5] se trata de la misión de obtención de imágenes de exoplanetas habitables (HabEx), el gran topógrafo infrarrojo óptico ultravioleta (LUVOIR), el telescopio espacial Origins ( Origins ) y el observatorio de rayos X Lynx . En 2019, los cuatro equipos entregaron sus informes finales a la Academia Nacional de Ciencias , cuyo informe independiente de Astronomy and Astrophysics Decadal Survey informa a la NASA sobre qué misión debe tener la máxima prioridad. Si se financia, Origins se lanzaría aproximadamente en 2035. [5]
Un concepto en evolución
La hoja de ruta preveía un telescopio espacial de infrarrojo medio a lejano (en contraste con el telescopio espacial de infrarrojo cercano a medio James Webb ) con una gran ganancia de sensibilidad sobre el Observatorio Espacial Herschel (un telescopio de infrarrojo lejano anterior), mejor resolución angular con una mejora de sensibilidad de al menos cuatro órdenes de magnitud con respecto a Herschel. [2] El desarrollo de la misión se basa en la identificación de impulsores científicos primarios para establecer los requisitos técnicos del observatorio. Los grupos de trabajo han identificado estos temas científicos básicos:
- Amanecer cósmico y reionización
- Evolución de galaxias y agujeros negros
- Volumen de galaxias locales y Vía Láctea
- Medio interestelar
- Discos protoplanetarios , formación de planetas , exoplanetas , formación de estrellas y estrellas evolucionadas
- El sistema solar .
Transporte de agua
Los objetivos iniciales y preliminares de la misión del Telescopio Espacial Origins incluyen el estudio del transporte de agua como hielo y gas desde el medio interestelar hasta las regiones internas de los discos formadores de planetas, desde las nubes interestelares hasta los discos protoplanetarios y la Tierra misma, con el fin de comprender la abundancia y disponibilidad de agua para los planetas habitables . [7] En el Sistema Solar , trazará el papel de los cometas en el suministro de agua a la Tierra primitiva mediante el seguimiento de su herencia molecular de la relación deuterio / hidrógeno . [7]
Características preliminares
El Telescopio Espacial Origins realizaría astrometría y astrofísica en el rango del infrarrojo medio a lejano utilizando un telescopio con una apertura de 9,1 m (concepto 1) o 5,9 m (concepto 2). [7] [8] El telescopio requerirá sistemas refrigerador criogénico para enfriar activamente detectores en ~ 50 mK y la óptica del telescopio en ~ 4 K . [7] Alcanzará sensibilidades de 100 a 1000 veces mayores que cualquier telescopio de infrarrojo lejano anterior. [7]
Dirigido a observaciones de exoplanetas en el rango de longitud de onda de 3.3 a 25 μm, medirá las temperaturas y buscará ingredientes químicos básicos para la vida en las atmósferas de planetas pequeños y cálidos a temperaturas habitables (∼300 K (27 ° C)) y medirá su atmósfera. composición. Esto se puede lograr mediante una combinación de espectroscopia de tránsito e imágenes coronarias directas . Los diagnósticos atmosféricos importantes incluyen bandas espectrales de amoníaco ( NH
4, un trazador único de nitrógeno), la línea de ozono de 9 μm ( ozono , O
3es una firma biológica clave ), el CO de 15 μm
2banda (el dióxido de carbono es un gas de efecto invernadero importante ) y muchas bandas de longitud de onda del agua. [7]
Sus espectrógrafos permitirán estudios en 3D del cielo que descubrirán y caracterizarán las galaxias más distantes, la Vía Láctea, los exoplanetas y los confines del Sistema Solar. [8]
Carga útil preliminar
Según el informe final [9] , se requieren tres instrumentos, más un cuarto alcance opcional: [7] [1]
- un polarímetro de imágenes de infrarrojo lejano
- un instrumento de infrarrojo medio para la espectroscopia de tránsito de exoplanetas
- un espectrómetro de infrarrojo lejano versátil con capacidad de alta resolución de campo amplio de baja resolución o de un solo haz
- un espectrómetro heterodino de muy alta resolución .
Referencias
- ^ a b Preparación para los grandes conceptos de misión de la encuesta decenal de 2020 . (PDF) Paul Hertz, NASA Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ a b Estudio de la misión del topógrafo de infrarrojo lejano: Documento I, Génesis (PDF) 29 de julio de 2016. Actas, Volumen 9904, Telescopios espaciales e instrumentación 2016: Onda óptica, infrarroja y milimétrica; 99040K (2016); doi: 10.1117 / 12.2240456
- ^ Topógrafo de infrarrojos lejanos Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ Taller de topógrafo de IR lejano . Instituto Beckman de Caltech. Junio de 2015
- ↑ a b Scoles, Sarah (30 de marzo de 2016). "La NASA considera su próximo telescopio espacial insignia" . Scientific American . Consultado el 15 de octubre de 2017 .
- ^ Folleto de la misión del telescopio espacial Orígenes . Centro de vuelo espacial Goddard. 10 de febrero de 2017 Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ a b c d e f g El estudio de la misión del telescopio espacial Origins . Margaret Meixner, Asantha Cooray y el equipo de definición de ciencia y tecnología del telescopio espacial Origins. Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial
- ^ a b Telescopio espacial Orígenes . Cooray, Asantha R. y el equipo de estudio del telescopio espacial Origins. Sociedad Astronómica Estadounidense, AAS Meeting # 229. Enero de 2017
- ^ "Telescopio espacial Orígenes: concepto de misión básica", J. Astron. Telesc. Instrum. Syst. 7 (1) 011002 (6 de enero de 2021)