Ahora que se acerca a su 10 º aniversario, el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA ha evolucionado hasta convertirse en un observatorio principal de un esfuerzo no previsto en su diseño original: el estudio de los mundos alrededor de otras estrellas, denominados exoplanetas.
Mientras que los ingenieros y científicos que construyeron Spitzer no tenían este objetivo en mente, su trabajo visionario a hecho posible esta capacidad inesperada . Gracias a la extraordinaria estabilidad de su diseño y una serie de repeticiones de ingeniería posteriores, el telescopio espacial ahora tiene poderes de observación más allá de sus límites y las expectativas originales.
"Cuando Spitzer, lanzado en 2003, la idea de que íbamos a usarlo para estudiar los exoplanetas era tan loco que nadie lo consideró," dijo Sean Carey del Spitzer Science Center de la NASA en el Instituto de Tecnología de California en Pasadena. "Pero ahora el trabajo científico "exoplaneta" se ha convertido en la piedra angular de lo que hacemos con el telescopio."
Spitzer ve el universo en la luz infrarroja que es un poco menos de energía que la luz que nuestros ojos pueden ver. La luz infrarroja puede pasar fácilmente a través del gas y polvo cósmico , lo que permite a los investigadores mirar detenidamente en viveros con polvo estelar, los centros de las galaxias y formación de sistemas planetarios recientes.
Esta visión infrarroja de Spitzer también se traduce en espionaje de exoplanetas. Cuando un cruces de exoplanetas o "tránsito" pasa delante de su estrella, bloquea a una pequeña fracción de la luz de estas. Estos mini-eclipses vistos por Spitzer revelan el tamaño de un mundo extraño.
Los exoplanetas emiten luz infrarroja, así, que Spitzer puede capturar y conocer sus composiciones atmosféricas. Como un exoplaneta orbita su sol, mostrando las diferentes regiones de su superficie para las cámaras de Spitzer, los cambios en el brillo infrarrojo en general pueden hablar por el clima del planeta. Una disminución en el brillo cuando el exoplaneta a continuación, va detrás de su estrella también puede proporcionar una medición de la temperatura del mundo.
Mientras que el estudio de la formación de las estrellas y los ambientes polvorientos de la que se forman los planetas siempre había sido uno de los pilares del programa de ciencia de Spitzer, su trabajo de exoplanetas sólo fue posible por llegar a un nivel sin precedentes de sensibilidad, más allá de sus especificaciones de diseño originales.
Los investigadores habían concluido en realidad el diseño del telescopio en 1996, incluso antes se habían descubierto los exoplanetas en tránsito. El alto grado de precisión en la medición de los cambios de brillo necesarios para la observación de exoplanetas en tránsito no se consideró viable en el infrarrojo porque ningún instrumento infrarrojo anterior había ofrecido nada parecido a lo que se necesitaba.
Spitzer fue cargado inicialmente con suficiente refrigerante para mantener a sus tres instrumentos científicos sensibles a la temperatura de funcionamiento durante al menos dos años y medio mas. Esta misión "crio" terminó durando más de cinco años y medio de años antes de agotar el líquido refrigerante.
Pero los ingenieros de Spitzer tenían un plan de copia de seguridad incorporado. Un sistema de refrigeración pasiva ha mantenido un conjunto de cámaras infrarrojas tarareando a una temperatura de funcionamiento súper bajo cero de menos de 407 grados Fahrenheit (menos 244 grados centígrados o 29 grados por encima del cero absoluto). Las cámaras de infrarrojos han seguido funcionando a plena sensibilidad, dejando Spitzer perseverar en "caliente" una extensión de la misión, por así decirlo, aunque todavía muy frío para los estándares terrestres.
Para estar tan fresco, Spitzer está pintado de negro en el lado que mira hacia fuera del sol, lo que permite al telescopio irradiar una cantidad máxima de calor hacia el espacio. En el lado orientado al sol, Spitzer tiene una capa que refleja la mayor cantidad de calor del sol a los paneles solares como sea posible. Es el primer telescopio infrarrojo para utilizar este diseño innovador y ha establecido el estándar para las misiones posteriores.
En esta transición Spitzer, en un espía de exoplanetas requiere algunas modificaciones inteligentes en el vuelo, mucho después de volar más allá del alcance de las manos humanas en una órbita lejana a Tierra. A pesar de una excelente estabilidad del telescopio, un pequeño "bamboleo" permaneció cuando señalaba estrellas objetivo. Las cámaras también mostraron pequeñas fluctuaciones de brillo cuando una estrella se movia ligeramente a través de un píxel individual de la cámara. La oscilación, junto con la pequeña variación en las cámaras, produjo un brillo periódico y regular de la luz de una estrella, por lo que la delicada tarea de medir tránsitos de exoplanetas fue mucho más difícil.
"Debido a estas modificaciones de ingeniería, Spitzer se ha transformado en un telescopio de estudio de exoplanetas", dijo Carey. "Esperamos un montón de gran ciencia exoplanetario venga de Spitzer en el futuro."http://spaceref.com/exoplanets
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