Pandora, la misión de exoplanetas más reciente de la NASA y el primer satélite lanzado mediante el programa Pioneros de la Astrofísica de la agencia, ya está haciendo observaciones únicas de mundos situados más allá de nuestro sistema solar y de las estrellas que estos orbitan. La misión determinará la composición atmosférica de al menos 20 exoplanetas, incluyendo la presencia de brumas, nubes y agua.
“Los datos de Pandora ayudarán a cerrar una brecha importante en nuestro conocimiento sobre los planetas y sus estrellas anfitrionas porque, en este momento, no podemos estar totalmente seguros de cómo la luz de las estrellas afecta las mediciones de lo que constituye la atmósfera de los exoplanetas”, dijo Elisa Quintana, investigadora principal de la misión Pandora en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Diseñamos la nave espacial Pandora y su exhaustivo programa de observaciones para comprender mejor esta compleja cuestión”.
Los resultados de esta misión sentarán bases sólidas para interpretar las mediciones del telescopio espacial James Webb de la NASA, así como las de futuros observatorios dedicados a la búsqueda de mundos habitables. De hecho, el detector de infrarrojo cercano de Pandora es una unidad de repuesto desarrollada originalmente para Webb.
“La nave espacial se encuentra en buen estado y todos los instrumentos funcionan tan bien como podía esperarse”, dijo Jordan Karburn, subdirector del proyecto de la misión Pandora e investigador del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, en California. “El arduo trabajo de nuestro equipo durante el proceso de puesta en servicio ha dado sus frutos, y ahora podemos iniciar las actividades científicas con total confianza”.
Lanzado a la órbita terrestre baja el 11 de enero, Pandora es un ambicioso satélite pequeño (SmallSat) financiado por el programa Pioneros de la Astrofísica de la NASA. Las misiones de esta iniciativa están diseñadas para explorar fascinantes interrogantes sobre el universo mediante proyectos de desarrollo rápido y bajo costo que requieren una tolerancia al fracaso mayor de lo habitual.
Tres factores hacen que Pandora sea única: lleva un innovador telescopio fabricado totalmente en aluminio, con un diámetro de unos 45 centímetros (18 pulgadas); estudiará los planetas y sus estrellas anfitrionas simultáneamente en luz visible e infrarroja, y observará sus objetivos durante mucho más tiempo del que pueden hacerlo observatorios emblemáticos como Webb.
Los telescopios pueden analizar la atmósfera de un planeta en sistemas donde este pasa por delante de su estrella, desde nuestra perspectiva. Durante este suceso, denominado tránsito, parte de la luz estelar roza la atmósfera del planeta antes de llegar hasta nosotros. Cuando esta luz interactúa con las moléculas atmosféricas, sus huellas químicas quedan impresas en la luz. Para cada tipo de molécula, los astrónomos observan disminuciones de brillo en longitudes de onda características.
Pero nuestros instrumentos también observan la luz de toda la estrella, no solo la que roza el planeta. Las superficies estelares no son uniformes: tienen zonas más calientes y brillantes, llamadas fáculas, y regiones más frías y oscuras similares a las manchas solares. Ambas pueden crecer, encogerse y cambiar de posición a medida que la estrella rota.
“El agua es una de las moléculas más importantes que podemos medir para comprender la composición y las condiciones físicas de la atmósfera de un exoplaneta”, dijo Benjamin Rackham, miembro del equipo de la misión e investigador del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) en Cambridge. “Pero las características de la estrella pueden distorsionar la señal de agua que buscamos. Pandora está diseñada para separar las señales del planeta y de la estrella, ayudándonos a comprender los planetas con mayor precisión y sentando las bases para el futuro estudio de aquellos planetas que podrían albergar vida”.
El telescopio de Pandora —desarrollado conjuntamente por Livermore y Corning Specialty Materials en Keene, New Hampshire— y sus detectores constituyen el corazón de la misión. Los detectores captarán simultáneamente el brillo de la estrella en luz visible y su espectro en el infrarrojo cercano, al tiempo que obtendrán un espectro del planeta en el infrarrojo cercano cuando transite frente a su estrella. En el transcurso de su misión principal de un año, Pandora observará al menos 20 exoplanetas en 10 ocasiones, con observaciones continuas de 24 horas, incluyendo un tránsito en cada una de las observaciones.
“La ventaja de Pandora radica en su capacidad para observar objetivos durante períodos prolongados y en múltiples longitudes de onda, algo que las misiones insignia de gran demanda como Webb no pueden hacer de forma habitual”, dijo Knicole Colón, científica del proyecto de esta misión en el centro Goddard de la NASA. “La combinación de los datos de Pandora y de Webb permitirá a los científicos determinar, de una manera única, las propiedades de las superficies estelares y separar con claridad las señales estelares de las planetarias”.
La misión Pandora está dirigida por el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. El Laboratorio Nacional Lawrence Livermore proporciona la gestión e ingeniería del proyecto de la misión. El telescopio de Pandora fue fabricado por Corning y desarrollado en colaboración con Livermore, el cual también desarrolló los conjuntos de detectores de imágenes, la electrónica del control de la misión y todos los subsistemas térmicos y mecánicos de apoyo. El sensor de infrarrojo fue suministrado por el centro Goddard de la NASA. Blue Canyon Technologies proporcionó la plataforma de la nave espacial, llevó a cabo el ensamblaje, la integración y las pruebas ambientales, y está brindando apoyo para las operaciones de la misión. El Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California, se encarga del procesamiento de los datos de la misión. Los datos científicos de Pandora están disponibles en el Archivo de Exoplanetas de la NASA, el cual es operado por IPAC en el Instituto de Tecnología de California (Caltech) en Pasadena. La Universidad de Arizona dirige las operaciones de la misión Pandora y contribuye a su programa científico. Muchas otras universidades también colaboran con el equipo científico.
Para obtener más información acerca de la misión Pandora, visita el sitio web (en inglés): https://science.nasa.gov/mission/pandora/
Por Francis Reddy
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