Ariadne. La misión dirigida por la Agencia Espacial Europea (ESA) y que ha tenido una amplia participación de la NASA, con el lanzamiento del Ariane 5, incluye la colocación en órbita de los telescopios Plank y Herchel, que darán respuesta a preguntas fundamentales sobre el origen del universo y captarán imágenes de las etapas iniciales del nacimiento de estrellas, planetas y galaxias, hasta ahora desconocidas. Ambos telescopios compartirán lanzadera con el fin de reducir gastos en tiempos de crisis, aunque han tomado cada uno de ellos, rumbos distintos pocos minutos después para llevar a cabo diferentes misiones.

Mientras que Herschel, siendo el telescopio más grande jamás lanzado, estudiará objetos tanto dentro como fuera de nuestra galaxia, siendo capaz de observar a través de las nubes de gas y polvo de estrellas en formación, Planck rotará continuamente sobre su eje, analizando todo el cielo para compilar el más detallado y completo mapa de la historia de Las Microondas del Fondo Cósmico (CMB), tratándose de la radiación remanente del Big Bang, que se produjo hace más de 14.000 millones de años.

:: Primeros meses

Durante los dos meses siguientes las misiones recorrerán cada una su camino hasta llegar a sus respectivos objetivos, diferentes órbitas en torno al segundo punto de Lagrange del sistema solar (L2), alejado de la tierra un millón y medio de kilómetros, distancia que equivale a más de cuatro veces la distancia entre la tierra y la luna. Si nos situamos en el sol, L2 se sitúa detrás de la tierra, lo que dejará a las naves espaciales en la oscuridad y ante extensas vistas del espacio. También se encontrarán lo suficientemente lejos como para que el calor de la tierra no caliente los telescopios.

Herschel y Planck (telescopios) son dos misiones de la Agencia Espacial Europea (ESA), con instrumentos científicos proporcionados por un consorcio de institutos europeos, y con importante participación de la NASA. La oficina del proyecto de la NASA está en el JPL. JPL ha contribuido a la misión Herschel participando en el desarrollo de la tecnología de dos de los tres instrumentos científicos de Herschel, mientras que la participación en el proyecto Planck ha consistido en habilitar la tecnología de la misión para los dos instrumentos que lo componen. La NASA (EE.UU) y la ESA (Europa) trabajarán juntos para analizar los datos de Planck.

Telescopios (Herschel (i) y Planck (d)

:: El Telescopio Herschel

El observatorio Herschel tiene la habilidad única de observar las etapas más primitivas y polvorientas de planetas y estrellas, y el crecimiento de galaxias. El espejo astronómico de la nave espacial (con un diámetro de 3,5 metros) es el más grande jamás lanzado al espacio. Podrá recoger longitudes de onda más amplias en rangos submilimétricos e infrarrojos (este es un tipo de luz que no había sido investigada en ninguna misión espacial realizada con anterioridad).

“Hasta el momento no habíamos tenido fácil acceso a las longitudes de onda existentes entre el infrarrojo y las microondas, debido, en parte, a que la atmósfera de la Tierra los bloquea antes de llegar a la superficie. Ahora tendremos acceso a estas longitudes de onda gracias al tamaño de Herchel, que se situará en el denominado ‘espacio frío’ y a sus detectores perfeccionados” Declaró Paul Goldsmith, científico del proyecto Herschel en el JPL de la NASA. “Dado que nuestros datos eran tan limitados hasta el momento, podemos esperar una gran diversidad de descubrimientos, desde nuevas moléculas en el espacio interestelar a nuevos tipos de objetos celestes.”

Los objetos más fríos del universo, como el polvo, generador de estrellas y galaxias, aparecen como manchas oscuras cuando se ven a través de telescopios de luz visible, por lo que los astrónomos no saben qué está sucediendo dentro de ellos. Sin embargo, en longitudes de onda más amplias, llegando a la gama entre los infrarrojos y submilimétricos, los objetos fríos aparecen como objetos brillantes. Herschel podrá detectar luz de objetos cuya temperatura alcance incluso los menos 263 grados Celsius (10 grados Kelvin), solamente diez grados por encima del cero absoluto. Para ello, los instrumentos del observatorio deben ser también instrumentos fríos. El helio líquido de a bordo, el cual se espera que dure más de tres años y medio, enfriará aun más la baja temperatura de los detectores de Herschel hasta una temperatura de 0,3 grados Kelvin.

:: El Telescopio Planck

Planck tiene una meta diferente. Dará respuesta a preguntas fundamentales sobre el origen del universo, y sobre como este puede cambiar en el futuro. Se trata de mirar hacia atrás en el tiempo, retrocediendo un total de casi 14.000 millones de años atrás, hasta solamente 400.000 años después de la explosión que dio origen al universo, evento conocido como el Big Bang. La misión dedicará al menos 15 meses en la toma de las más precisas mediciones de luz a longitudes de onda que alcanzan el rango de las microondas que abarcan todo el cielo (incluyendo lo que se conoce como el fondo de microondas cósmico). Esta luz de microondas tiene incluso longitudes de onda más amplias que aquella que puede captar Herschel, pero no procede de objetos fríos. En este caso, la luz procede de focos calientes, como de las partículas primigenias que eventualmente evolucionaron para convertirse en lo que hoy en día es nuestro universo. La luz ha viajado casi 14.000 millones de años hasta llegar a nosotros, y, en ese momento, se ha enfriado y extendido hasta longitudes de onda más largas debido a que el espacio se está expandiendo.

Al medir las pequeñas variaciones en el rango más bajo de las microondas cósmicas, tan pequeñas como unas pocas partes por millón, Planck nos dará una nueva y mejor evaluación de nuestro universo (su edad, composición, tamaño, masa y geometría). También aprenderemos más acerca de la teoría de la expansión de nuestro universo, teoría que afirma que han aumentado un total de 100 billones de billones de veces su tamaño original (expansión que es solamente un billón de veces superior al tamaño del universo una trillonésima de segundo después al Big Bang).

“El bajo rango de microondas cósmicas nos muestra el universo directamente a la edad de 400.000 años, no la película, no la novela histórica, pero si los fotones originales”, dijo Charles Lawrence, científico del proyecto Planck en el JPL de la NASA. “Planck nos dará la visión más clara que jamás hemos tenido de este universo en sus orígenes, mostrándonos los resultados de los procesos físicos durante los breves primeros momentos tras el Big Bang, y el momento inicial de formación de estrellas, galaxias y grupos de galaxias. La clara visión es un resultado de la imprecedente combinación de sensibilidad de Planck, de su resolución o nitidez angular, y de su cobertura de frecuencia”

Al igual que Herschel, Planck será frío, de hecho, uno de sus componentes se enfría a tan sólo 0,1 grados Kelvin. Pero no va a llevar líquido refrigerante. En lugar de ello, se enfriará a si mismo con la tecnología innovadora de “criogenización” (cuyos elementos son con helio-3 y el helio-4), desarrollada en parte por el JPL.

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