MATEMÁTICAS, FÍSICA Y QUÍMICA: Astronomía y Astrofísica

Despega Cheops, el satélite ‘español’ que medirá exoplanetas

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La primera misión de la Agencia Espacial Europea dedicada al estudio de planetas extrasolores, Cheops, se ha lanzado hoy con éxito desde la Guayana Francesa. La compañía Airbus ha fabricado este satélite en España, y también desde nuestro país, el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) controlará su puesta en órbita y operaciones.

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SINC | | 18 diciembre 2019 10:27

<p>Un cohete Soyuz-Fregat ha lanzado este miércoles al satélite Cheops. / ESA</p>

Un cohete Soyuz-Fregat ha lanzado este miércoles al satélite Cheops. / ESA

En el mismo año que los astrónomos suizos Michel Mayor y Didier Queloz han ganado el Premio Nobel de Física por descubrir el primer exoplaneta hace más de dos décadas, la Agencia Espacial Europea (ESA) acaba de lanzar su primera misión para analizar el tamaño de algunos de los más de 4.000 planetas extrasolares que ya se han descubierto hasta la fecha.

El satélite Cheops caracterizará otros mundos midiendo los minúsculos cambios que se producen en el brillo de su estrella cuando pasan por delante

Después del aplazamiento de ayer por una incidencia en la secuencia automática del lanzamiento, hoy sí, el satélite Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite: satélite de caracterización de exoplanetas) ha despegado este miércoles a las 9:54 h (hora peninsular española) desde el Puerto Espacial Europeo de Kurú, en la Guayana Francesa, a bordo de un cohete Soyuz-Fregat.

Cheops es una misión conjunta de la Agencia Espacial Europea (ESA) y Suiza que caracterizará exoplanetas ya conocidos, de tamaños comprendidos entre la Tierra y Neptuno, midiendo los minúsculos cambios que se producen en el brillo de su estrella cuando pasan por delante.

Esta tarea la realizará orbitando la Tierra a 700 km de altura y con un único instrumento: un fotómetro (dispositivo que mide la intensidad de la luz) operando en un telescopio suizo de 30 cm de apertura desarrollado por la Universidad de Berna. Las observaciones de fotometría de ultra alta precisión de estrellas brillantes con exoplanetas permitirá conocer el radio de estos.

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Ilustración del satélite Cheops. / ESA / ATG medialab

Esta información, junto con los datos sobre sus masas obtenidos con estudios espectroscópicos desde la Tierra, ayudarán a determinar su densidad. De esta forma se podrá obtener una primera caracterización de estos mundos, algo esencial para comprender su composición (si es rocoso o gaseoso, con o sin océanos, e incluso si tiene atmósfera), junto a su origen y evolución.

Además, el satélite identificará objetos para su estudio por el telescopio espacial James Webb, capaz de detectar la presencia de agua y metano (elementos importantes en la búsqueda de signos de habitabilidad) y cuyo lanzamiento está previsto para 2021.

Desarrollo y operación desde España

El contratista principal para el diseño y la construcción de Cheops ha sido Airbus Defence and Space España, pero en este proyecto también han participado otras siete compañías españolas: GMV, Alter Techonology, Crisa, Elecnor Deimos, HV Sistemas, Iberespacio y Sener.

Cuando se presentó el satélite en las instalaciones que tiene Airbus en Barajas (Madrid), el director de ciencia de la ESA y del centro español ESAC, Günter Hasinger, destacó: “Estamos entusiasmados con el lanzamiento de Cheops. Con sus observaciones de gran precisión de estrellas en torno a las que sabemos orbitan exoplanetas, la misión dará un primer paso en la caracterización de la composición y naturaleza de planetas más allá del sistema solar".

"Cheops es el primer satélite de la ESA dedicado a los exoplanetas que allanará el terreno a otras dos misiones (Plato y Ariel) en la próxima década –añade–, consolidando así el liderazgo europeo en la ciencia exoplanetaria”.

El responsable tanto de su puesta en órbita como de la operación durante su vida útil, es el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA). De hecho, es la primera vez que un satélite del entorno europeo se controlará desde nuestro país tras el lanzamiento.

El INTA será el encargado de dirigir el Centro de Operaciones de la Misión (MOC), desarrollado por la compañía GMV. Está situado en la sede de este instituto en Torrejón de Ardoz (Madrid), desde donde a partir de ahora se operará el satélite y se gestionarán los datos telemétricos que transmita la nave.

La etapa de lanzamiento y fase temprano de órbita (LEOP, por sus siglas en inglés), cuya duración prevista oscilará entre cuatro y siete días, se ha iniciado cuando el satélite se ha separado del lanzador,y finalizará cuando se compruebe que está en la órbita correcta.

Airbus ha fabricado este satélite en España, y también desde nuestro país, el INTA controlará su puesta en órbita y operaciones

Con el fin de aumentar el tiempo de comunicación entre tierra y el satélite, durante esta fase, además de las estaciones terrenas de INTA Torrejón (principal) y la también madrileña de Villafranca (de la ESA, usada de respaldo o backup), se emplean las de Kiruna (Suecia) y Troll (Noruega).

Una vez finalizada la fase de LEOP, comienzan las actividades de puesta en servicio, y también desde el MOC se verificarán todas las operaciones del satélite y su buena conexión con el segmento terreno, calibrando y validando los productos de la misión, para, finalmente, operar la fase nominal u operación rutinaria.

Dibujos de niños en el espacio

Para fomentar el interés de los más pequeños por el espacio y el universo, Cheops también lleva a bordo dos placas de titanio con 3.000 miniaturas dibujadas por niños y niñas europeos, de los que 297 son españoles.

El Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) han coordinado esta iniciativa en España. Son tres de las 21 instituciones científicas de diez países que participan en Cheops.

Durante el lanzamiento de hoy, el cohete Soyuz-Fregat, además de llevar a Cheops, también ha puesto en órbita al satélite italiano Cosmo-SkyMed y tres pequeños CubeSats.

universo

Algunos de los dibujos infantiles que van miniaturizados en una placa de Cheops. Estos los han pintado niños y niñas españoles. / Cheops.unibe.ch

La primera pequeña misión de la ESA es hispano-suiza

El satélite Cheops, que mide aproximadamente metro y medio y pesa 300 kg, constituye la primera misión pequeña (tipo S – small) de la ESA y se plantea como una experiencia piloto que pretende demostrar la viabilidad de esta nueva tipología para dinamizar el programa científico con un perfil de bajo coste.

La característica más importante de las misiones S es que han de ser rápidas, con hasta seis años de desarrollo y un presupuesto máximo de 150 millones de euros. Sin embargo, las misiones científicas más tradicionales (tipo M o medium y tipo L o large) cuentan con mayores tiempos de desarrollo, superiores a los 10 años, y presupuestos de entre 500 y 1.000 millones de euros, dependiendo de su complejidad.

Cheops es un proyecto liderado por Suiza en lo que se refiere a la carga útil e instrumento principal, pero España lidera lo que concierne a la plataforma del satélite y su integración completa. Esta plataforma está basada en la del programa SEOSAT/INGENIO y, para su desarrollo, se ha constituido un consorcio formado por más de 15 empresas.

El Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI), en su calidad de delegación española en la ESA, ha sido responsable de la gestión de la contribución y de la participación de nuestro país en esta misión.

El contrato para la realización del desarrollo que ha realizado Airbus DS España asciende a casi 25 millones de euros y se firmó en el marco de la celebración del 50 aniversario de la ESA en el centro ESAC que tiene la agencia cerca de Madrid.

La ESA seleccionó la oferta española por su calidad técnica y cumplimiento de especificaciones. El resultado se decidió tras una dura competición con otros países europeos, particularmente, con Reino Unido.

Este proyecto ha permitido la consolidación de Airbus DS España como contratista principal de satélites. De hecho, coordina la fabricación del módulo de la carga útil de la misión SMILE, segunda misión S del programa científico en colaboración con China, que estudiará la interacción entre la Tierra y su magnetosfera.

Respecto al centro de operaciones científicas de Cheops, está situado en la Universidad de Ginebra (Suiza). A lo largo de los tres años y medio que está previsto dure la misión, el 80 % del tiempo de observación se dedicará a un programa de Tiempo de Observación Garantizado (GTO) decidido por los responsables científicos. El 20 % restante está destinado a observadores 'invitados' seleccionados tras un proceso de revisión por pares gestionado por la ESA.

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El satélite Cheops a comienzos de año en la sala limpia de Airbus DS en Madrid. / ESA–S. Corvaja

Zona geográfica: España
Fuente: ESA/INTA/CDTI/IAC

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