NeoFronteras

Idean un plan para que el telescopio Kepler pueda seguir buscando exoplanetas.

Como ya saben los lectores de NeoFronteras el telescopio Kelpler ya no puede seguir con la misión que tenía encomendada. El fallo de dos volantes de inercia no le permite apuntar con precisión.
La misión de este telescopio era apuntar a la misma región del cielo con la mayor precisión posible y observar miles de estrellas a la vez, midiendo la intensidad luminosa de todas. De este modo, si un planeta pasaba por delante de la estrella a la que orbita reduce durante un tiempo la luz de la estrella recibida por el telescopio. A este fenómeno se le llama tránsito y no es frecuente, pues se necesita una perfecta alineación con el observador. Sin embargo, si se observan 150.000 estrellas como hacía Kepler entonces algunas exhiben el fenómeno. Cuanto más corto sea el periodo orbital más fácil que se de el tránsito del exoplaneta, más intenso es el tránsito, más reiteradamente se produce dicho tránsito y mejor estadística se tiene. Por tanto, esta técnica favorece la detección de los planetas que orbitan cerca de su estrella.
La luz que medía Kepler se realizaba sobre un mosaico de sensores, cada uno de ellos es similar a los que portan las cámaras digitales que ya todos usamos, aunque de mayor tamaño. Pero la luz de cada estrella tiene que caer sobre el mismo pixel o grupo de píxeles durante todo el tiempo para así hacer una buena fotometría. Esto se debe a que no todos los píxeles son igual de sensibles, pero si son coherentes consigo mismos en el tiempo.
Esto es más importante si cabe porque, según descubrió esta misión, las estrellas no son tan estables como quisiéramos y pueden hacer variar su brillo a lo largo del tiempo, sobre todo si aparecen manchas sobre su superficie. Esto dificulta la detección de exoplanetas, y más si son exoplanetas interesantes que orbitan relativamente lejos de su estrella (con una relación señal/ruido mala), pues esto exige una estadística mejor y eso significa un mayor número de tránsitos y, por tanto, más años. Kepler ha estado tomando datos fotométricos de esas 150.000 estrellas cada 30 minutos durante 4 años. Recordemos que la Tierra tarda un año en completar su órbita y para declarar el haber descubierto una Tierra II puede que hagan falta más de 4 tránsitos.
Todo esto significa que cualquier desviación a la hora de apuntar impide detectar exoplanetas. Uno podría pensar que, como en el espacio no hay rozamientos ni perturbaciones esto de apuntar con precisión debe ser fácil, pero no es así.
Como el margen de error es de sólo un píxel, basta el viento solar para desviar el telescopio. Sólo los fotones de luz solar son suficientes. Por ello, unos motores cohete no son ni suficientes, ni precisos, ni válidos para mantener la orientación durante años. Pero sí lo son los volantes de inercia. Estos volantes son sistemas mecánicos en los que una rueda gira con una orientación dada. Si queremos reorientar el telescopio basta con hacer girar la rueda apropiada en dirección contraria a la deseada y la ley de acción y reacción hará el resto. Pero de las cuatro que tenía Kepler han fallado dos de ellas y ya no puede seguir con su misión original. Puede que hasta nos hayamos quedado sin la oportunidad de detectar un planeta como la Tierra que gire alrededor de una estrella similar al Sol.
Desde que falló la última de estas ruedas y se dio la misión por perdida, los chicos de la NASA han estado pensando qué otra misión se podía realizar con este telescopio. Ha habido todo tipo de prepuestas, algunas de ellas alejadas de la meta de detectar exoplanetas.
Ahora parece que se abre camino una idea que permitirá seguir detectando exoplanetas, pero con ciertas restricciones.
La idea consiste en apuntar a una región del cielo, no por su interés en relación a las estrellas que puedan tener planetas, sino en función de que el telescopio reciba luz y viento solar solar de una manera equilibrada por cada lado. De este modo se minimiza la influencia del Sol y se tiene la precisión requerida con sólo dos volantes de inercia. Esto se consigue si el telescopio apunta de modo paralelo a su órbita según gira alrededor del Sol. Esta órbita es ligeramente diferente de la eclíptica.
En octubre se hicieron unas pruebas y parece que son esperanzadoras, porque parecen demostrar que la idea podría funcionar.

Estrategia a seguir en el proyecto K2 (Ampliar). Fuente: NASA Ames/W Stenzel.

El proyecto K2 podría hacer un seguimiento de ciertas partes del cielo en busca de exoplanetas. Aunque parece que los planetas de tipo terrestre en la zona de habitabilidad de estrellas similares al Sol no se podrían detectar de este modo, sí se podrían detectar exoplanetas en zona habitable alrededor de enanas rojas. En todo caso, con K2 aumentaría la estadística y esto siempre es bueno.
Se espera que la NASA tome la decisión de seguir o no adelante con K2 en 2014, pero no son buenos tiempos para la NASA y su presupuesto. Misiones como Cassini o Curisosity están en peligro porque puede que se corte el presupuesto destinado a mantenerlas, pues algunas misiones parecen funcionar mejor de lo que se esperaba de ellas y se prolongan “demasiado” en el tiempo. Pero en ciencia nunca es demasiado.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa.