Pandora, la misión exoplanetaria más nueva de la NASA, está un paso más cerca de su lanzamiento con la finalización del autobús de la nave espacial, que proporciona la estructura, la energía y otros sistemas que permitirán que la misión haga su trabajo. El grupo de trabajo científico de exoplanetas de Pandora está dirigido por la Universidad de Arizona, y Pandora será la primera misión que tendrá un centro de operaciones en el Instituto Espacial de la U of A.
La finalización del autobús se anunció el 16 de enero durante una rueda de prensa en la 245ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en National Harbor, Maryland.
“Este es un gran hito para nosotros y nos encamina hacia un lanzamiento en otoño”, dijo Alisa Quintana, investigadora principal de Pandora en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “El autobús contiene nuestros instrumentos y se encarga de la navegación, la adquisición de datos y las comunicaciones con la Tierra; es el cerebro de la nave espacial”.
Pandora es un pequeño satélite que proporciona estudios en profundidad de al menos 20 planetas conocidos que orbitan estrellas distantes para determinar la composición de sus atmósferas, en particular la presencia de neblina, nubes y agua. Los datos formarán una base sólida para las mediciones del Telescopio Espacial James Webb de la NASA y futuras misiones destinadas a buscar mundos habitables.
“Aunque es más pequeña y menos sensible que Webb, Pandora podrá observar las estrellas anfitrionas de exoplanetas durante períodos de tiempo más largos, lo que permitirá realizar estudios más profundos”, dijo el co-investigador de Pandora, Daniel Appai, profesor de Astronomía y Astronomía de la U. Of A. Ciencia planetaria. Observatorio y Laboratorio Lunar y Planetario que lidera el Grupo de Trabajo Científico de Exoplanetas de la misión. “Una mejor comprensión de las estrellas ayudará a Pandora y a su ‘hermano mayor’, el Telescopio Espacial James Webb, a distinguir las señales de las estrellas y sus planetas”.
Los astrónomos pueden tomar muestras de la atmósfera de un planeta cuando pasa frente a su estrella vista desde la perspectiva de la Tierra, durante un evento conocido como tránsito. Parte de la luz de las estrellas rebota en la atmósfera del planeta antes de llegar al observador. Esta interacción permite que la luz interactúe con los materiales del entorno, y sus huellas químicas (disminuciones de brillo en longitudes de onda características) quedan impresas en la luz.
Appai dijo que el concepto de Pandora nació de la necesidad de superar el obstáculo para observar la luz de las estrellas atravesando las atmósferas planetarias.
“En 2018, un estudiante de doctorado de mi grupo, Benjamin Rackham, ahora científico investigador en el MIT, describió un efecto astronómico mediante el cual la luz de una estrella altera la señal de la luz que pasa a través de la atmósfera de un planeta y se suma al barro”, explicó Appai. . “Predecimos que este efecto limitará la capacidad de la red para estudiar planetas habitables”.
Los telescopios ven la luz de toda la estrella, no solo de la pequeña cantidad que roza el planeta. Las superficies estelares no son uniformes. Tienen regiones más calientes e inusualmente brillantes llamadas fáculas y regiones más frías y oscuras similares a nuestras manchas solares, las cuales crecen, se encogen y cambian de posición a medida que la estrella gira. Como resultado, estas “señales mixtas” en la luz observada pueden dificultar la distinción entre la luz que pasa a través de la atmósfera de un planeta y la luz que varía según la apariencia cambiante de la estrella. Por ejemplo, las variaciones en el brillo de la estrella anfitriona pueden enmascarar o imitar la señal del agua, un componente potencialmente clave que los investigadores buscan al evaluar la capacidad de un planeta para albergar vida.
Utilizando un novedoso telescopio totalmente de aluminio de 45 cm de ancho desarrollado conjuntamente por el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore y Corning Specialty Materials en Keene, New Hampshire, los detectores de Pandora miden el brillo visible de cada estrella y el espectro del infrarrojo cercano captarán al mismo tiempo. Obteniendo también el espectro infrarrojo cercano del planeta en tránsito. Estos datos combinados permitirán al equipo científico determinar las propiedades de las superficies de las estrellas y separar claramente las señales de estrellas y planetas.
La estrategia de observación aprovecha la capacidad de observar continuamente sus objetivos durante misiones de larga duración, algo que los observatorios emblemáticos como Webb, que ofrecen un tiempo de observación limitado debido a la alta demanda, no pueden hacer regularmente.
Durante su misión de un año de duración, Pandora observará al menos 20 planetas 10 veces, y cada vista durará un total de 24 horas. Cada observación incluirá un tránsito, que es cuando la misión captará el espectro del planeta.
Carl Hershman, quien dirige el equipo de operaciones de la misión en el Instituto Espacial de la Universidad de Arizona que respaldará las operaciones de la nave espacial después del lanzamiento a finales de este año, dijo: “Tenemos un equipo muy entusiasmado que está comprometido con nuestra misión. Trabajando duro para lograr la misión “El Centro de Operaciones está en funcionamiento en el lanzamiento y esperando recibir datos científicos, hemos realizado una prueba de comunicaciones con nuestro sistema de antena que transmitirá comandos a la nave espacial desde Telemetría”.
Pandora está dirigida por el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA. El Laboratorio Nacional Lawrence Livermore proporciona ingeniería y gestión de proyectos para la misión. El telescopio de Pandora fue desarrollado por Corning y desarrollado conjuntamente con Livermore, que también desarrolló los conjuntos de detectores de imágenes, la electrónica de control de la misión y todos los subsistemas térmicos y mecánicos de soporte. El sensor de infrarrojos fue proporcionado por NASA Goddard. Blue Canyon Technologies proporcionó el autobús y está realizando el montaje, la integración y las pruebas ambientales de la nave espacial. El Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California, se encargará del procesamiento de datos de la misión. El Centro de Operaciones de la Misión de Pandora está ubicado en la Universidad de Arizona y varias universidades adicionales apoyan al equipo científico.
