Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

Topógrafo óptico infrarrojo de gran tamaño

10 years consumables 25 years lifetime goal for non-serviceable components"},"spacecraft":{"wt":""},"spacecraft_type":{"wt":""},"manufacturer":{"wt":""},"launch_mass":{"wt":""},...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita

El Large Ultraviolet Optical Infrared Surveyor , comúnmente conocido como LUVOIR ( / l uː ˈ v w ɑːr / ), es un concepto de telescopio espacial multiespectral desarrollado por la NASA bajo el liderazgo de un Equipo de Definición de Ciencia y Tecnología . Fue uno de los cuatro grandes conceptos de misiones espaciales de astrofísica estudiados en preparación para la Encuesta Decenal de Astronomía y Astrofísica de la Academia Nacional de Ciencias de 2020. [ 2 ] [ 3 ]

Si bien LUVOIR es un concepto para un observatorio de propósito general, su principal objetivo científico es caracterizar una amplia gama de exoplanetas , incluidos aquellos que podrían ser habitables . Otro objetivo es posibilitar un amplio espectro de astrofísica , desde la época de la reionización , pasando por la formación y evolución de galaxias, hasta la formación de estrellas y planetas . También sería posible realizar potentes observaciones de imagen y espectroscopia de los cuerpos del Sistema Solar .

LUVOIR sería una Gran Misión Científica Estratégica y se consideró que su desarrollo comenzaría en algún momento de la década de 2020. El Equipo de Estudio de LUVOIR, bajo la dirección del científico Aki Roberge , ha producido diseños para dos variantes de LUVOIR: una con un espejo de telescopio de 15,1 m de diámetro ( LUVOIR-A ) y otra con un espejo de 8 m de diámetro ( LUVOIR-B ). [ 4 ] LUVOIR sería capaz de observar longitudes de onda de luz ultravioleta , visible e infrarroja cercana . El Informe Final sobre el estudio del concepto de la misión LUVOIR de 5 años se publicó el 26 de agosto de 2019. [ 5 ]

El 4 de noviembre de 2021, la Encuesta Decenal de Astrofísica de 2020 recomendó el desarrollo de un "telescopio espacial infrarrojo/óptico/ultravioleta (IR/O/UV) de gran tamaño (aproximadamente 6 m de apertura)", con el objetivo científico de buscar indicios de vida en planetas fuera del Sistema Solar y posibilitar una amplia gama de investigaciones astrofísicas transformadoras. Dicha misión se basa en los conceptos de las misiones LUVOIR y HabEx . [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

Fondo

En 2016, la NASA comenzó a considerar cuatro conceptos diferentes de telescopios espaciales para futuras Grandes Misiones Científicas Estratégicas. [ 9 ] Estos son la Misión de Imágenes de Exoplanetas Habitables (HabEx), el Gran Sondeo Ultravioleta Óptico Infrarrojo (LUVOIR), el Observatorio de Rayos X Lynx (Lynx) y el Telescopio Espacial Origins (OST). En 2019, los cuatro equipos entregaron sus informes finales a la Academia Nacional de Ciencias , cuyo comité independiente de encuestas decenales asesora a la NASA sobre qué misión debe tener máxima prioridad. Si se financia, LUVOIR se lanzaría aproximadamente en 2039 utilizando un vehículo de lanzamiento pesado y se colocaría en una órbita alrededor del punto de Lagrange 2 Sol-Tierra . [ 5 ]

Misión

Comparación de LUVOIR con otros telescopios espaciales propuestos por la NASA ( Lynx , HabEx y Origins ).

Los principales objetivos de LUVOIR son investigar exoplanetas , orígenes cósmicos y el Sistema Solar . [ 4 ] LUVOIR podría analizar la estructura y composición de las atmósferas y superficies de los exoplanetas. También podría detectar biofirmas derivadas de la vida en la atmósfera de un exoplaneta distante. [ 10 ] Las biofirmas atmosféricas de interés incluyen CO2 ,CO,oxígeno molecular(O2 ),ozono(O3 ),agua(H2 O), ymetano(CH4 ). La capacidad multiespectral de LUVOIR también proporcionaría información clave para comprender cómo la radiación UV de una estrella anfitriona regula lafotoquímicaenplanetas habitables. LUVOIR también observará un gran número de exoplanetas que abarcan una amplia gama de características (masa, tipo de estrella anfitriona, edad, etc.), con el objetivo de situar alSistema Solaren un contexto más amplio de sistemas planetarios. Durante su misión principal de cinco años, se espera que LUVOIR-A identifique y estudie 54exoplanetas potencialmente habitables, mientras que se espera que LUVOIR-B identifique 28. [ 1 ]

El ámbito de las investigaciones astrofísicas incluye exploraciones de la estructura cósmica en los confines del espacio y el tiempo, la formación y evolución de las galaxias , y el nacimiento de estrellas y sistemas planetarios .

En el ámbito de los estudios del Sistema Solar , LUVOIR ofrece una resolución de imagen de hasta 25  km en luz visible en Júpiter, lo que permite un seguimiento detallado de la dinámica atmosférica en Júpiter , Saturno , Urano y Neptuno a lo largo de extensos periodos de tiempo. La obtención de imágenes y espectroscopia de alta resolución y gran sensibilidad de cometas , asteroides , lunas y objetos del Cinturón de Kuiper del Sistema Solar , que no serán visitados por naves espaciales en un futuro próximo, puede proporcionar información vital sobre los procesos que dieron origen al Sistema Solar hace miles de años. Además, LUVOIR desempeña un papel importante en el estudio de los penachos de las lunas oceánicas del Sistema Solar exterior, en particular Europa y Encélado , a lo largo de extensos periodos de tiempo.

Diseño

Comparación entre los espejos primarios del Telescopio Espacial Hubble, el Telescopio Espacial James Webb, LUVOIR-B y LUVOIR-A.
Una comparación directa y a escala entre los espejos primarios del Telescopio Espacial Hubble , el Telescopio Espacial James Webb , LUVOIR-B y LUVOIR-A.

LUVOIR estaría equipado con un coronógrafo interno , llamado ECLIPS (Coronógrafo Extremo para Sistemas Planetarios Vivos), para permitir observaciones directas de exoplanetas similares a la Tierra. También se contempla la opción de un parasol externo para el diseño más pequeño de LUVOIR (LUVOIR-B).

Otros instrumentos científicos candidatos estudiados son: el generador de imágenes de alta definición (HDI), una cámara de campo amplio en el ultravioleta cercano, óptica e infrarrojo cercano ; LUMOS , un espectrógrafo multiobjeto ultravioleta LUVOIR ; y POLLUX, un espectropolarímetro ultravioleta. POLLUX ( espectropolarímetro UV de alta resolución ) está siendo estudiado por un consorcio europeo, con el liderazgo y el apoyo del CNES de Francia.

El observatorio puede observar longitudes de onda de luz desde el ultravioleta lejano hasta el infrarrojo cercano . Para permitir la estabilidad extrema del frente de onda necesaria para las observaciones coronográficas de exoplanetas similares a la Tierra, [ 11 ] el diseño de LUVOIR incorpora tres principios. Primero, se minimizan las vibraciones y perturbaciones mecánicas en todo el observatorio. Segundo, tanto el telescopio como el coronógrafo incorporan varias capas de control del frente de onda a través de óptica activa. Tercero, el telescopio se calienta activamente a una temperatura precisa de 270 K (−3 °C; 26 °F) para controlar las perturbaciones térmicas. El plan de desarrollo tecnológico de LUVOIR cuenta con el apoyo financiero del programa Astrophysics Strategic Mission Concept Studies de la NASA, el Goddard Space Flight Center , el Marshall Space Flight Center , el Jet Propulsion Laboratory y programas relacionados en Northrop Grumman Aerospace Systems y Ball Aerospace .   

LUVOIR-A

LUVOIR-A, anteriormente conocido como Telescopio Espacial de Alta Definición ( HDST ), fue propuesto por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA) el 6 de julio de 2015. [ 12 ] Estaría compuesto por 36 segmentos de espejo con una apertura de 15,1 metros (50 pies) de diámetro, ofreciendo imágenes hasta 24 veces más nítidas que el Telescopio Espacial Hubble . [ 13 ] LUVOIR-A sería lo suficientemente grande como para encontrar y estudiar las docenas de planetas similares a la Tierra en nuestra vecindad cercana . Podría resolver objetos como el núcleo de una pequeña galaxia o una nube de gas en camino de colapsar en una estrella y planetas . [ 12 ] 

El argumento a favor del HDST se presentó en un informe titulado "Del nacimiento cósmico a las Tierras vivientes", sobre el futuro de la astronomía, encargado por AURA, que gestiona el Hubble y otros observatorios en nombre de la NASA y la National Science Foundation . [ 14 ] Las ideas para la propuesta original del HDST incluían un coronógrafo interno , un disco que bloquea la luz de la estrella central, haciendo que un planeta tenue sea más visible, y un parasol que flotaría kilómetros delante de él para realizar la misma función. [ 15 ] LUVOIR-A se pliega, por lo que solo necesita una cofia de carga útil de 8 metros de ancho. [ 5 ] Las estimaciones de costos iniciales son de aproximadamente US$10 mil millones, [ 15 ] con estimaciones de costos de vida útil de $18 mil millones a $24 mil millones. [ 1 ]

LUVOIR-B

LUVOIR-B, anteriormente conocido como el Telescopio Espacial de Gran Apertura de Tecnología Avanzada ( ATLAST ), [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] es una arquitectura de 8 metros desarrollada inicialmente por el Instituto Científico del Telescopio Espacial , [ 20 ] el centro de operaciones científicas para el Telescopio Espacial Hubble (HST) y el Telescopio Espacial James Webb (JWST). Aunque más pequeño que LUVOIR-A, está siendo diseñado para producir una resolución angular que es de 5 a 10 veces mejor que el JWST, y un límite de sensibilidad que es hasta 2000 veces mejor que el HST. [ 16 ] [ 17 ] [ 20 ] El Equipo de Estudio LUVOIR espera que el telescopio pueda ser mantenido, de manera similar al HST, ya sea por una nave espacial no tripulada o por astronautas a través de Orion o Starship . Instrumentos como las cámaras podrían potencialmente ser reemplazados y enviados a la Tierra para el análisis de sus componentes y futuras actualizaciones. [ 19 ]

El acrónimo original utilizado para el concepto inicial de la misión, "ATLAST", era un juego de palabras que hacía referencia al tiempo que se tardó en decidir un sucesor para el HST. ATLAST tenía tres arquitecturas propuestas diferentes: un telescopio de espejo monolítico de 8 metros (26 pies) , un telescopio de espejo segmentado de 16,8 metros (55 pies) y un telescopio de espejo segmentado de 9,2 metros (30 pies) . La arquitectura actual de LUVOIR-B adopta la herencia de diseño del JWST, siendo esencialmente una variante incrementalmente más grande del JWST, que tiene un espejo principal segmentado de 6,5 m. Alimentado por energía solar , utilizaría un coronógrafo interno o un ocultador externo que puede caracterizar la atmósfera y la superficie de un exoplaneta del tamaño de la Tierra en la zona habitable de estrellas longevas a distancias de hasta 140 años luz (43 pc) , incluyendo su velocidad de rotación, clima y habitabilidad. El telescopio también permitiría a los investigadores obtener información sobre la naturaleza de las características superficiales dominantes, los cambios en la cobertura de nubes y el clima, y, potencialmente, las variaciones estacionales en la vegetación superficial. [ 21 ] LUVOIR-B fue diseñado para ser lanzado en un cohete de carga pesada con una cofia de lanzamiento estándar de la industria de 5 metros de diámetro (16 pies) . Las estimaciones de costos de vida útil oscilan entre $12 mil millones y $18 mil millones. [ 1 ]     

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 Kaufman, Marc (23 de marzo de 2021). "El telescopio espacial que podría encontrar una segunda Tierra" . Revista Air & Space . Recuperado el 24 de mayo de 2021 .
  2. ↑ Foust, Jeff (21 de enero de 2019). "Seleccionando el próximo gran observatorio espacial" . The Space Review . Recuperado el 20 de septiembre de 2020 .
  3. ↑ "Encuesta Decenal sobre Astronomía y Astrofísica 2020 (Astro2020)" . Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina . 23 de marzo de 2021. Consultado el 24 de mayo de 2021 .
  4. 1 2 Myers, JD "Sitio web oficial de la NASA para LUVOIR" . NASA .Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  5. 1 2 3 "Informe final del estudio del concepto de la misión LUVOIR" . luvoirtelescope.org . NASA . 26 de agosto de 2019. Consultado el 24 de mayo de 2021 .
  6. ↑ Foust, Jeff (4 de noviembre de 2021). "El estudio decenal de astrofísica recomienda un programa de telescopios espaciales emblemáticos" . SpaceNews . Consultado el 12 de abril de 2022 .
  7. ↑ Overbye, Dennis (4 de noviembre de 2021). «Un nuevo plan decenal para el cosmos: en la lista de deseos de los astrónomos para la próxima década: dos telescopios gigantes y un telescopio espacial para buscar vida y mundos habitables más allá de la Tierra» . The New York Times . Consultado el 12 de abril de 2022 .
  8. ↑ Personal (4 de noviembre de 2021). «Nuevo informe traza el camino para la próxima década de la astronomía y la astrofísica; recomienda futuros telescopios terrestres y espaciales, prioridades científicas e inversiones en la comunidad científica» . Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina . Consultado el 12 de abril de 2022 .
  9. ↑ Scoles, Sarah (30 de marzo de 2016). "La NASA considera su próximo telescopio espacial insignia" . Scientific American . Recuperado el 15 de agosto de 2017 .
  10. ↑ Trager, Rebecca (7 de marzo de 2018). "Buscando la química de la vida en exoplanetas" . Chemistry World . Consultado el 24 de mayo de 2021 .
  11. ↑ "Descripción general de la tecnología del programa de exploración de exoplanetas de la NASA" .Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  12. 1 2 "AURA publica un estudio sobre un futuro telescopio espacial" . AURA . 6 de julio de 2015. Archivado del original el 1 de febrero de 2017. Consultado el 24 de julio de 2015 .
  13. ↑ Dickinson, David (21 de julio de 2015). "¿Telescopio espacial de alta definición: el sucesor del Hubble?" . Sky & Telescope . Consultado el 24 de julio de 2015 .
  14. ↑ "Informe AURA" . Del nacimiento cósmico a las Tierras vivas . Consultado el 24 de julio de 2015 .
  15. 1 2 Overbye, Dennis (13 de julio de 2015). "El telescopio de la década de 2030" . The New York Times . ISSN 0362-4331 . Recuperado el 24 de julio de 2015 . 
  16. 1 2 "Equipo de la NASA traza planes para observar nuevos mundos" . NASA . 23 de julio de 2014. Archivado del original el 16 de mayo de 2021. Recuperado el 5 de diciembre de 2017 .Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  17. 1 2 Postman, Marc; et al. (6 de abril de 2009). "Telescopio espacial de gran apertura de tecnología avanzada (ATLAST): una hoja de ruta tecnológica para la próxima década". Solicitud de información presentada al Comité Decenal Astro2010 . arXiv : 0904.0941 . Bibcode : 2009arXiv0904.0941P . 
  18. ↑ Reddy, Francis (agosto de 2008). "¿Dónde estará la astronomía dentro de 35 años?". Astronomía .
  19. 1 2 "LUVOIR – Diseño" . NASA . Consultado el 1 de abril de 2020 .Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  20. 1 2 "ATLAST – Telescopio espacial de gran apertura con tecnología avanzada" . Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial. Archivado del original el 28 de noviembre de 2019. Recuperado el 4 de marzo de 2023 .
  21. ↑ Postman, M.; Traub, WA; Krist, J.; et al. (19 de noviembre de 2009). Telescopio espacial de gran apertura de tecnología avanzada (ATLAST): caracterización de mundos habitables . Simposio Caminos hacia planetas habitables. 14-18 de septiembre de 2009. Barcelona, ​​España. arXiv : 0911.3841 . Bibcode : 2010ASPC..430..361P . 
  • Sitio web del proyecto del Gran Telescopio Ultravioleta Óptico Infrarrojo
  • Gran telescopio de rayos UV/óptico/IR del Centro de Vuelos Espaciales Goddard
  • Telescopio espacial de gran apertura de tecnología avanzada. Archivado el 28 de noviembre de 2019 en la Wayback Machine del Centro de Vuelos Espaciales Goddard.
  • Telescopio espacial de gran apertura con tecnología avanzada en el STScI.
  • Telescopio espacial de alta definición en AURA