El jueves por la mañana en Japón, un telescopio del tamaño de un autobús equipado con visión de rayos X lanzó al espacio.
No estaba solo. A lo largo del viaje había un módulo de aterrizaje lunar robótico del tamaño de un pequeño camión de comida. Las dos misiones, XRISM y SLIM, pronto se separarán: una se dirigirá a espiar algunos de los puntos más calientes de nuestro universo y la otra a ayudar a la agencia espacial japonesa, JAXA, a probar tecnologías que se utilizarán en la Luna a gran escala. misiones. aterrizar en el futuro.
El despegue desde las costas de Tanegashima, una isla en la parte sur del archipiélago japonés, fue espectacular, ya que el misil japonés H-IIA sobrevoló el remoto lugar de lanzamiento y desapareció en el cielo azul cubierto por algunas nubes. Aproximadamente a los 47 minutos de vuelo, los funcionarios del lanzamiento aparecieron en una transmisión de video en vivo celebrando en el control de la misión mientras las naves espaciales XRISM y SLIM se dirigían hacia sus destinos cósmicos divergentes.
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el La tarea de las imágenes de rayos X y la espectroscopia – XRISM para abreviar (pronunciado como «crisma») – es el pasajero principal en el lanzamiento. Desde una órbita a 350 millas sobre la Tierra, XRISM estudiará los ambientes exóticos que emiten radiación de rayos X, incluida la acumulación de material que orbita alrededor de los agujeros negros, el plasma ardiente que impregna los cúmulos de galaxias y los restos de estrellas masivas en explosión.
Los datos del telescopio arrojarán luz sobre el movimiento y la química de estos sitios cósmicos utilizando una técnica llamada espectroscopia, que se basa en cambios en el brillo de fuentes en diferentes longitudes de onda para extraer información sobre su composición. Esta tecnología ofrece a los científicos una visión de algunos de los fenómenos de mayor energía en el universo y se sumará a la imagen general del universo en múltiples longitudes de onda que los astrónomos han dibujado.
Makoto Tashiro, investigador principal del telescopio y astrofísico de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón, escribió en un correo electrónico que la espectroscopia XRISM «revelará flujos de energía entre cuerpos celestes de varias escalas» con una precisión sin precedentes.
La Agencia Espacial Japonesa lidera la misión en cooperación con la NASA. La Agencia Espacial Europea contribuyó a la construcción del telescopio, lo que significa que parte del tiempo de observación del telescopio se asignará a astrónomos de Europa.
XRISM es una reconstrucción de la misión Hitomi, una nave espacial de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) lanzada en 2016. El telescopio Hitomi se salió de control a las semanas de su misión y Japón perdió contacto con la nave espacial.
Brian J. dijo: «Fue una pérdida devastadora», dijo Williams, astrofísico del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA que estaba en el equipo de Hitomi y ahora es científico del proyecto XRISM. Los pocos datos recopilados de Hitomi fueron una muestra tentadora de lo que podría ofrecer una misión como esta.
«Sabíamos que realmente teníamos que construir esta misión nuevamente, porque este es el futuro de la astronomía de rayos X», dijo el Dr. Williams.
A diferencia de otras longitudes de onda de luz, los rayos X cósmicos sólo pueden detectarse desde encima de la atmósfera terrestre, lo que nos protege de la radiación dañina. XRISM se unirá al gran número de otros telescopios de rayos X que ya están en órbita, incluidos Observatorio de rayos X Chandra de la NASAque se lanzó en 1999, y el Explorador de polarimetría de rayos X de la NASA, que se unió al grupo en 2021.
Lo que distingue a XRISM de esas tareas es un instrumento llamado Resolve, que debe enfriarse a sólo una fracción por encima del cero absoluto para que el instrumento pueda medir pequeños cambios de temperatura cuando los rayos X inciden en su superficie. El equipo de la misión espera que los datos espectrales de Resolve sean 30 veces más precisos que los de los instrumentos de Chandra.
Leah Corrales, astrónoma de la Universidad de Michigan que fue seleccionada como cocientífica para la misión, ve a XRISM como un «vehículo pionero» que representa «el siguiente paso en las observaciones de rayos X». Mediante espectroscopia de vanguardia, el Dr. Corrales analizará la composición del polvo interestelar para obtener información sobre la evolución química de nuestro universo.
La alta calidad de los datos recopilados por la espectroscopia XRISM podría parecer una visita a estos mismos entornos extremos, afirmó Jan Uy-Ness, astrónomo de la Agencia Espacial Europea que gestionará el proceso de selección de propuestas para el tiempo de observación dedicado a Europa.
«Espero con ansias la revolución espectroscópica», afirmó, añadiendo que allanará el camino para los telescopios de rayos X más ambiciosos del futuro.
XRISM también incluye una segunda herramienta llamada Xtend que funcionará simultáneamente con Resolve. A medida que Resolve se acerca, Xtend se alejará, brindando a los científicos vistas complementarias de las mismas fuentes de rayos X en un área más grande. Según el Dr. Williams, el Xtend es menos potente que el dispositivo de imágenes del antiguo telescopio Chandra, que fue construido Algunas de las vistas más destacables del universo de rayos X Salir en una cita. Pero Xtend obtendrá imágenes del universo con una resolución similar a la forma en que nuestros ojos podrían percibirlo si tuviéramos visión de rayos X.
Una vez que XRISM esté en órbita terrestre baja, los investigadores pasarán los próximos meses operando los instrumentos y realizando pruebas de su rendimiento. El Dr. Tashiro dijo que las operaciones científicas comenzarán en enero, pero que los estudios iniciales basados en datos podrían tardar un año o más en aparecer. Antes de cualquier descubrimiento, estaba emocionado de ver los instrumentos en acción y agregó: «Definitivamente veremos el nuevo mundo de la astronomía de rayos X una vez que esté en funcionamiento».
Más que cualquier otra cosa, el Dr. Williams espera con ansias las «incógnitas desconocidas» que XRISM podría descubrir. «Cada vez que desbloqueamos una nueva habilidad, descubrimos algo nuevo sobre el universo», dijo. «¿Qué sería eso? No lo sé, pero estoy emocionado de saberlo».
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El módulo de aterrizaje inteligente de exploración lunar, o SLIM, es la próxima nave espacial robótica en llegar a la luna, pero puede que no sea la próxima en aterrizar.
SLIM realizará un largo vuelo indirecto de al menos cuatro meses y requerirá menos propulsor. El módulo de aterrizaje tardará varios meses en alcanzar la órbita lunar, luego pasará un mes orbitando la luna antes de intentar aterrizar en la superficie cerca del cráter Xiuli en la cara visible de la luna.
Eso significa que dos naves espaciales estadounidenses, de Astrobotic Technology de Pittsburgh e Intuitive Machines de Houston, que podrían lanzarse a finales de este año y tomar trayectorias más directas a la Luna, pueden vencer a SLIM en la superficie.
Aunque SLIM lleva una cámara que puede conocer la composición de las rocas alrededor del lugar de aterrizaje, los objetivos principales de la misión no son científicos. Más bien, es una demostración de un sistema de navegación preciso, destinado a aterrizar en el lugar objetivo a una distancia de un campo de fútbol.
Actualmente, los módulos de aterrizaje lunar pueden intentar aterrizar a varias millas de su lugar de aterrizaje designado. Por ejemplo, la zona de aterrizaje de la nave espacial india Chandrayaan-3, que el mes pasado se convirtió en la primera en aterrizar con éxito en la región del polo sur de la Luna, tenía siete millas de ancho y 34 millas de largo.
En su kit de prensa, la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón dijo que los sistemas basados en visión en muchos módulos de aterrizaje son limitados porque los chips de computadora que funcionan en el espacio tienen sólo alrededor de una centésima parte del poder de procesamiento de los mejores chips utilizados en la Tierra.
Para SLIM, la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón ha desarrollado algoritmos de procesamiento de imágenes que pueden ejecutarse rápidamente en chips espaciales más lentos. A medida que SLIM se acerca a su descenso, la cámara ayudará a guiar el descenso de la nave espacial a la superficie lunar; Radares y láseres medirán la altitud y la velocidad de descenso de la nave espacial.
Debido a los riesgos de colisión que conllevan los sistemas actuales, los módulos de aterrizaje lunares suelen dirigirse a terrenos más planos y menos interesantes. Un sistema de navegación más preciso permitiría a las futuras naves espaciales aterrizar cerca de terrenos accidentados de interés científico, como cráteres que contienen agua congelada cerca del polo sur de la Luna.
En el lanzamiento, SLIM pesaba más de 1500 libras; Más de dos tercios del peso son propulsores. Por el contrario, el módulo de aterrizaje lunar de la India y su pequeño rover pesaban alrededor de 3.800 libras, y la unidad de propulsión compañera que los impulsó a ambos fuera de la órbita de la Tierra hacia la Luna añadió 4.700 libras.
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