Cómo funciona WISE

Si creciste en la era del programa Apolo , los transbordadores espaciales y el telescopio Hubble , probablemente estés acostumbrado a pensar que la exploración espacial involucra piezas de hardware con etiquetas de precios asombrosas, misiones únicas y con un enfoque limitado y una expectativa de vida corta. Pero en una era en la que la NASA está bajo una presión presupuestaria cada vez más dura, los científicos espaciales de hoy ya no tienen un cheque en blanco para explorar el cosmos. En cambio, tienen que usar su ingenio para aprovechar al máximo los recursos limitados, por ejemplo, sacando un satélite inactivo de la hibernación y reutilizándolo para una nueva misión.

Eso es exactamente lo que la NASA está haciendo con el Wide-field Infrared Survey Explorer , o WISE .

Cuando se lanzó el telescopio orbital de $ 320 millones en diciembre de 2009, su misión original era buscar radiación infrarroja proveniente de objetos distantes, desde asteroides hasta exóticas estrellas enanas marrones, que eran demasiado débiles para observarse dentro del espectro de luz visible [fuentes: Chow , Klotz ]. Durante los 13 meses que siguieron, WISE hizo un gran trabajo en esa tarea, catalogando 560 millones de objetos celestes. Además de estrellas y galaxias, WISE descubrió 19 cometas nunca antes vistos y más de 33,500 asteroides [fuente: Chow ]. Finalmente, después de que WISE completó su trabajo, los científicos de la NASA apagaron la mayoría de los componentes electrónicos del satélite y lo dejaron en órbita en hibernación en febrero de 2011 [fuente: Space.com ].

Pero resulta que WISE aún no ha terminado. En agosto de 2013, la NASA anunció que reactivaría el satélite para una nueva misión de tres años. En lugar de sondear los confines distantes del espacio, WISE buscará y estudiará objetos cercanos a la Tierra (NEO, por sus siglas en inglés), rocas espaciales que se pueden encontrar orbitando dentro de los 45 millones de kilómetros (28 millones de millas) de la trayectoria de nuestro planeta alrededor del sol, según los científicos. está lo suficientemente cerca como para que representen un peligro de colisionar con nosotros. Además, WISE ayudará a la NASA a identificar asteroides que podrían ser buenos destinos potenciales para los astronautas, como parte del objetivo del presidente estadounidense Barack Obama de enviar humanos a visitar un asteroide capturado para 2025 [fuente: NASA ].

En su nueva función, WISE tiene el potencial de hacer algunos descubrimientos muy importantes, y hacerlo de manera económica, a un costo de solo $ 5 millones por cada año adicional de operación [fuente: Klotz ].

En este artículo, hablaremos sobre el nuevo y emocionante trabajo de WISE, así como sobre algunas de las cosas asombrosas que el satélite ya ha logrado.

1. Misión original de WISE
2. La nueva misión de WISE
3. Por qué WISE es tan importante

Para usar una frase del capitán ficticio James Kirk de "Star Trek", cuando WISE se lanzó en 2009 a una órbita polar a 525 kilómetros (326 millas) sobre la superficie de la Tierra, se diseñó para mirar audazmente donde nadie había mirado. antes de. WISE no fue el primer observatorio orbital infrarrojo, pero a diferencia de las sondas anteriores, fue diseñado para estudiar toda la extensión del cielo, mirando más lejos en el espacio para detectar objetos débiles y/o distantes [fuente: NASA ].

Para lograr eso, WISE se basó en un diseño sofisticado y tecnología de punta. El satélite estaba equipado con un telescopio sensible y detectores de luz infrarroja montados dentro de un tanque de hidrógeno sólido congelado (imagínese un termo gigante, y básicamente tiene la idea) que mantuvo los instrumentos a -429 grados Fahrenheit (-256 Celsius) . Ese efecto escalofriante impidió que WISE captara la firma de calor de sus propios dispositivos, lo que hizo que sus observaciones fueran aún más precisas [fuente: NASA ].

En el transcurso de sus 13 meses de trabajo, WISE escaneó el cielo 1 1/2 veces, tomando alrededor de 1,8 millones de imágenes que los científicos están uniendo para crear un mapa compuesto del cosmos [fuente: Klotz ]. Algunos de los atisbos de detalles nunca antes vistos del universo que proporcionó fueron asombrosos. Por ejemplo, una instantánea reveló que una gran nube roja y verde en el espacio profundo estaba repleta de estrellas recién formadas, de solo unos pocos millones de años, dentro de volutas de polvo interestelar en forma de flores [fuente: Space.com ].

Pero WISE no fue diseñado para funcionar eternamente a plena capacidad. En septiembre de 2010, la nave espacial comenzó a quedarse sin el refrigerante necesario para enfriar sus detectores de infrarrojos. En ese momento, los científicos apagaron dos de los cuatro detectores y dejaron de mirar hacia los lejanos confines del espacio [fuente: Chow ]. Pero los artilugios del observatorio orbital funcionaron lo suficientemente bien como para que fuera eminentemente adecuado para otra misión importante.

Después de terminar su misión original, WISE en realidad tuvo una especie de prueba en lo que eventualmente se convertiría en su segundo acto. Después de que la NASA apagara gran parte de su equipo de infrarrojos cuando el refrigerante comenzó a agotarse, los científicos utilizaron lo que aún estaba en funcionamiento para trabajar en un proyecto llamado NEOWISE entre enero de 2010 y febrero de 2011. La nave espacial comenzó a escanear el cielo en busca de objetos más cercanos. Durante 2010, observó alrededor de 158 000 cuerpos rocosos, incluidos 34 000 asteroides en el cinturón principal del sistema solar entre Marte y Júpiter, y detectó 135 objetos cercanos a la Tierra potencialmente peligrosos, es decir, los que están lo suficientemente cerca de la órbita de la Tierra como para presentar un riesgo de colisión. [fuente: NASA ].

Cuando la NASA reactive WISE nuevamente, utilizará el telescopio de 40 centímetros (16 pulgadas) del satélite y sus sensores infrarrojos para buscar objetos cercanos a la Tierra adicionales. Debido a que los sensores ya no se sobreenfrían, no todos funcionan y, por lo tanto, el satélite no es tan bueno para detectar la radiación de objetos lejanos y débiles como lo era antes. Pero todavía le queda suficiente capacidad para detectar la radiación infrarroja de los objetos más cercanos. "Dos de nuestros cuatro detectores infrarrojos aún funcionan incluso a temperaturas más cálidas, por lo que podemos usar esas bandas para continuar nuestra búsqueda de asteroides y cometas", dijo Amy Mainzer del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA a Space.com en octubre de 2010 [fuente: Malik ].

La detección infrarroja es una herramienta particularmente útil, no solo para detectar asteroides, sino también para calcular con precisión su tamaño. Los asteroides reflejan la luz pero no la emiten, y varían en albedo , o la capacidad de reflejar la luz visible. Eso significa que para un telescopio óptico normal, una pequeña roca espacial de color claro puede parecer tan grande como una oscura mucho más grande. Sin embargo, un telescopio infrarrojo capta una parte del espectro no visible que un telescopio normal pierde y puede dar una imagen más completa de un asteroide [fuente: NASA ].

Los científicos están apostando a que la capacidad permitirá a WISE darnos una mejor idea de qué asteroides son lo suficientemente grandes y lo suficientemente cercanos como para ser un problema, y ​​cuáles podrían tener el tamaño adecuado para ser capturados por una nave espacial robótica.

¿Por qué son tan útiles los observatorios orbitales?

Durante la mayor parte de la historia de la astronomía, los científicos estaban limitados en lo que podían ver del cosmos porque la atmósfera de la Tierra oscurecía la vista incluso de los telescopios terrestres bien equipados. Pero con el advenimiento de la era espacial, los astrónomos tuvieron una nueva opción. Podrían poner observatorios en órbita sobre la atmósfera, dándoles la oportunidad de realizar observaciones sin obstáculos. Un excelente ejemplo: el telescopio espacial Hubble, desplegado por el transbordador espacial Discovery en 1990 y aún en funcionamiento, ha ayudado a reescribir los libros de texto de astronomía, arrojando luz sobre cuestiones como la edad del universo y la existencia de energía oscura [fuentes: HubbleSite , NASA ].

WISE debería ser de gran ayuda en dos importantes misiones de la NASA: rastrear objetos cercanos a la Tierra e idear una forma de proteger a la Tierra de ellos, y organizar una misión tripulada a un asteroide para 2025.

La identificación y el seguimiento de asteroides que podrían aventurarse en las inmediaciones de la Tierra es una misión de la NASA de especial prioridad. Su urgencia se hizo evidente por la explosión en febrero de 2013 de un meteorito de 18 metros (60 pies) de ancho y 11,000 toneladas métricas (12,125 toneladas) sobre la ciudad rusa de Chelyabinsk. Ese trozo de roca espacial liberó casi 30 veces la energía de una de las bombas atómicas que explotó al final de la Segunda Guerra Mundial, y más de 1200 personas resultaron heridas por los escombros voladores [fuentes: Yeager , Klotz ].

Con suerte, compilar una base de datos de objetos cercanos a la Tierra y rastrear sus movimientos le dará a la NASA una advertencia anticipada de un objeto en curso de colisión, y tiempo para implementar una estrategia defensiva, ya sea que eso signifique desviar el asteroide con tractores de gravedad, velas solares u otras tecnologías futuras. , o romperlo con una explosión nuclear [fuente: Messier ].

La NASA también prevé el uso de naves espaciales robóticas para capturar un pequeño asteroide cercano a la Tierra y redirigirlo de manera segura a una órbita estable en las cercanías de la Tierra y la Luna. Un video de la NASA muestra un método posible: una sonda robótica impulsada por velas solares podría alcanzar el asteroide, atarlo con cables y luego deslizarlo en una "bolsa de captura de asteroides" gigante, que permitirá que la nave controle y dirija sus movimientos.

Una vez que el asteroide esté donde la NASA lo quiere, los astronautas volarían hacia él en la nave espacial Orion, un vehículo del espacio profundo que aún está en desarrollo, y luego realizarían una caminata espacial hasta su superficie. Retirarían muestras de rocas que serían traídas a la Tierra para su posterior estudio [fuente: Moscowitz , NASA ]. Eventualmente, los asteroides capturados podrían ser una fuente de materiales valiosos como el níquel, el platino y el paladio, o incluso sitios para la fabricación [fuente: Mann ].

Nota del autor: Cómo funciona WISE

Estoy fascinado con la idea de la NASA de aterrizar en un asteroide, en parte porque cuando era un niño que crecía en la década de 1960, todavía recuerdo la emoción de ver una versión de cómic de Classics Illustrated de la novela de fantasía de Jules Verne de 1877 "Off on un cometa." En la novela de Verne, sin embargo, los astronautas no aterrizan en un cometa. En cambio, un objeto celeste llamado Gallia golpea lateralmente la Tierra y raspa un poco de la tierra cerca de Gibraltar, y en el proceso se lleva a varias docenas de humanos en un viaje a través del sistema solar. Si bien esa premisa fue entretenida para los lectores del siglo XIX, por supuesto, en la vida real tal colisión podría causar una catástrofe global similar a la que acabó con los dinosaurios. Estamos mucho mejor si seguimos el plan de la NASA.

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