La mayoría de nosotros hemos experimentado la frustración de la contaminación, la niebla o las nubes que convierten una noche de observación de estrellas en un ejercicio de frustración. Incluso en órbita, los telescopios no pueden ver muy bien a través del polvo que ensucia el Sistema Solar interior. Pero un equipo de científicos de la NASA ha encontrado una forma de sacar la astronomía de esta niebla cósmica.
Venus, la Tierra y Marte orbitan en una nube de polvo formada por cometas y colisiones ocasionales entre asteroides. Esta llamada nube zodiacal es la característica más luminosa del Sistema Solar después del Sol y puede ser hasta mil veces más brillante que los objetos que los astrónomos apuntan realmente. La luz afecta las observaciones orbitales de la misma manera que la luz de una Luna llena afecta las observaciones terrestres. La nube zodiacal es tan brillante que ha interferido con todas las misiones de observación astronómica infrarroja, óptica y ultravioleta que la NASA ha lanzado.
"En pocas palabras, nunca ha sido de noche para los astrónomos espaciales", dijo Matthew Greenhouse, astrofísico del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA en Greenbelt, MD. La luz de la nube es mayor en el plano de la órbita de la Tierra, el mismo plano en el que opera cada telescopio espacial.
Entonces, ¿cómo planea la NASA alejarse de la nube? Inclinando las futuras órbitas de los telescopios. Este tipo de ajuste permitiría a las naves espaciales gastar una porción significativa de cada órbita sobre y debajo del polvo más grueso, lo que le daría una visión más clara de los objetos en el espacio.
"Simplemente colocando un telescopio espacial en estas órbitas inclinadas, podemos mejorar su sensibilidad en un factor de dos en el ultravioleta cercano y en 13 veces en el infrarrojo", explicó Greenhouse. "Eso es un gran avance en la capacidad científica sin ningún aumento en el tamaño del espejo del telescopio".
Greenhouse se ha asociado con Scott Benson y el equipo de estudio de Colaboración de Modelado y Evaluación Paramétrica de Sistemas Espaciales (COMPASS), ambos en el Centro de Investigación Glenn de la NASA en Cleveland, OH. Están investigando misiones para colocar un telescopio en este tipo de plano angular, una órbita extrazodiacal, utilizando nuevos desarrollos en paneles solares, propulsión eléctrica y vehículos de lanzamiento de bajo costo.
Han desarrollado una misión de prueba de concepto llamada Extra-Zodiacal Explorer (EZE), un observatorio de clase EX de 1,500 libras. EZE se lanzaría en un cohete SpaceX Falcon 9. Un nuevo y potente motor solar-eléctrico como su etapa superior dirigiría la nave espacial en una maniobra de asistencia por gravedad más allá de la Tierra o Marte, un sobrevuelo que redirigiría la misión a una órbita inclinada hasta 30 grados hacia la Tierra.
El motor Evolutionary Xenon Thruster (NEXT) de la NASA es un tipo mejorado de impulsión de iones. Funciona eliminando electrones de los átomos de gas xenón y acelerando los iones cargados a través de un campo eléctrico para crear empuje. Si bien estos tipos de motor proporcionan mucho menos empuje en cualquier momento que los cohetes químicos tradicionales, son mucho más eficientes en combustible y pueden funcionar durante años.
Dos de estos motores avanzados, que obtienen su energía de los paneles solares a bordo, se alojarían en la etapa superior EZE. Dispararían para enviar la nave espacial al sobrevuelo planetario que la pondría en una órbita extrazodiacal. "Hemos ejecutado un propulsor NEXT durante más de 40,000 horas en pruebas en tierra, más del doble de la vida útil operativa del propulsor necesaria para llevar la nave espacial EZE a su órbita extrazodiacal", explicó Benson. "Esta es una tecnología madura que permitirá misiones espaciales mucho más rentables en las disciplinas de astrofísica y ciencia planetaria".
Si esta misión conceptual funciona, dice el equipo, será el mejor desempeño de un observatorio en la historia del programa Explorer de la NASA. También será un cambio de juego. Como Greenhouse explicó, "hará que las órbitas extrazodiacales estén disponibles para cualquier astrónomo que proponga el programa Explorer de la NASA. Esto permitirá una capacidad científica sin precedentes para los astrofísicos exploradores ".
Fuente: NASA.
