SPHEREx el próximo telescopio espacial para Astronomía del infrarrojo

[AlbertR]

SPHEREx es el acrónimo de "Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer" (Espectrofotómetro para la Historia del Universo, Época de la Reionización y Explorador de Hielos) y es un telescopio espacial que será lanzado en la segunda mitad de 2024 para astronomía del infrarrojo de campo amplio.

 

 

SPHEREx es una misión planificada de dos años de duración que estudiará el cielo en la banda de longitud de onda 0.75 um a 5 um (rojo e infrarrojo cercano) que sirve como una poderosa herramienta para responder preguntas cósmicas. Los astrónomos utilizarán la misión para recopilar datos sobre más de 300 millones de galaxias, así como sobre más de 100 millones de estrellas en nuestra propia Vía Láctea.

 

El observatorio SPHEREx se basa en un telescopio de aluminio de gran campo con la diferencia respecto de JWST o NGRST que no hay refrigeración activa, la óptica se enfría pasivamente irradiando calor al espacio mediante un sistema de ranura en V de 3 etapas. Una serie de tres escudos de fotones cónicos anidados (que se muestran en corte de la imagen de arriba) protegen el radiador y la óptica de la radiación del Sol y la Tierra:

 

 

SPHEREx se basa en un telescopio con un diámetro efectivo de 20 cm (alcanzará por lo menos magnitud +19.2) y un campo de visión de 11°x3.5°. El plano focal se divide con un dicroico en tres conjuntos de detectores de longitud de onda corta y tres de longitud de onda larga. Dos conjuntos de plano focal (FPA) obtienen imágenes simultáneas del cielo a través de un divisor de haz dicroico.

 

 

Esta óptica especializada se comporta como un espejo para longitudes de onda cortas y una ventana para longitudes de onda largas. Cada FPA contiene tres conjuntos de detectores de 2K x 2K colocados detrás de un conjunto de filtros variables lineales, lo que proporciona una respuesta de banda estrecha con un centro de banda que varía a lo largo de un eje del conjunto. SPHEREx obtiene espectros a través de múltiples exposiciones, colocando una fuente determinada en múltiples posiciones en el campo de visión, donde se mide en múltiples longitudes de onda al reorientar la nave espacial.

 

 

 

SPHEREx mapeará todo el cielo en luz infrarroja cuatro veces durante su misión de 27 meses. Su misión científica tiene tres partes:

 

1. Mapear las posiciones de 450 millones de galaxias en tres dimensiones, para buscar signos de inflación cósmica. Según la teoría de la inflación, el universo se expandió extremadamente rápidamente durante la primera fracción de segundo después del Big Bang. Esta expansión puede haber producido ondas en la densidad de la materia que formó las primeras galaxias, que SPHEREx podría observar.

 

2. Cuando se formaron las primeras estrellas, galaxias y agujeros negros, época de la "reionizaron" del gas del universo. SPHEREx estudiará esta época de la historia cósmica para comprender las primeras galaxias y cómo evolucionaron a lo largo de miles de millones de años.

 

3. Mapear todo el cielo significa obtener un mapa espectral detallado de la Vía Láctea. Los científicos del CfA lideran el programa SPHEREx para estudiar el contenido químico de los sistemas estelares de nueva formación. Específicamente, SPHEREx podrá localizar moléculas importantes para los orígenes de la vida tal como la conocemos: agua, dióxido de carbono, metanol y monóxido de carbono.

 

SPHEREx se situará en una órbita geocéntrica circular de 700 km de altura, (período 90 minutos) y de 97º de inclinación.

 

 

 

La web de la misión es SPHEREx ( CALTECH )

 

Saludos.

[Lucho2000]

Me descoloco el tema de Telescopio de aluminio de gran campo, pero entiendo que se refiere a los 3 reflectores que son de aluminio. CfA es el Centro de Astrofísica de Harvard?

 

Con esa orbita baja polar se lo va a ver pasar varias veces por la noche.

 

Saludos

[AlbertR]

En 11/12/2023 a las 2:58 PM, Lucho2000 dijo:

...Me descoloco el tema de Telescopio de aluminio de gran campo, pero entiendo que se refiere a los 3 reflectores que son de aluminio...

 

Sí, dice la NASA: una característica clave de SPHEREx es su diseño único a base de aluminio. El telescopio está protegido por tres escudos de fotones en forma de cono, cada uno ingeniosamente encajado dentro del otro. Estos escudos, compuestos predominantemente de aluminio, son fundamentales para proteger el telescopio de la luz y el calor del Sol y de la Tierra. Este diseño permite a la nave espacial escanear metódicamente cada sección del cielo, completando dos mapas del cielo completos anualmente. Sara Susca, subgerente de carga útil e ingeniera de sistemas de carga útil del JPL, destacó el papel del aluminio en la misión: 

 

“La agilidad de SPHEREx es notable, y gran parte de ella se debe a sus escudos de aluminio livianos pero robustos. Estos escudos pueden parecer pesados, pero en realidad son bastante livianos, compuestos de láminas de aluminio en el exterior como un sándwich y una estructura interna de aluminio en forma de panal que se asemeja al cartón: liviano pero resistente”.

 

En 11/12/2023 a las 2:58 PM, Lucho2000 dijo:

...¿CfA es el Centro de Astrofísica de Harvard?...

 

Sí, es el Centrer for Astrophysics Harvard & Smithsonian: CfA Plays Key Role in SPHEREx

 

Saludos.