La próxima misión SPHEREx de la NASA podrá escanear todo el cielo cada seis meses y crear un mapa del cosmos como nunca antes.
Programada para lanzarse a más tardar en abril de 2025, investigará lo que sucedió en el primer segundo después del Big Bang, cómo se forman y evolucionan las galaxias y la prevalencia de moléculas críticas para la formación de la vida, como el agua, encerradas como hielo en nuestro galaxia. Lograr estos objetivos requerirá tecnología de punta, y la NASA aprobó este mes los planes finales para todos los componentes del observatorio.
«Estamos en la transición de hacer cosas con modelos de computadora a hacer cosas con hardware real», dijo en un comunicado Allen Farrington, gerente de proyectos de SPHEREx en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, que administra la misión. «El diseño de la nave espacial, tal como está, está confirmado. Hemos demostrado que es factible hasta en los detalles más pequeños. Así que ahora podemos realmente comenzar a construir y armar las cosas».
Para responder grandes preguntas sobre el universo, los científicos necesitan mirar el cielo de diferentes maneras. Muchos telescopios, como el telescopio espacial Hubble de la NASA, están construidos para enfocarse en estrellas individuales, galaxias u otros objetos cósmicos y estudiarlos en detalle. Pero SPHEREx (que significa Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer) pertenece a otra clase de telescopios espaciales que observan rápidamente grandes porciones del cielo, examinando muchos objetos en un corto período de tiempo.
SPHEREx escaneará más del 99% del cielo cada seis meses; por el contrario, Hubble ha observado alrededor del 0,1% del cielo en más de 30 años de operaciones. Aunque los telescopios de exploración como SPHEREx no pueden ver objetos con el mismo nivel de detalle que los observatorios específicos, pueden responder preguntas sobre las propiedades típicas de esos objetos en todo el universo.
Por ejemplo, el telescopio espacial James Webb lanzado recientemente por la NASA apuntará a exoplanetas individuales (planetas fuera de nuestro sistema solar), midiendo su tamaño, temperatura, patrones climáticos y composición. Pero, ¿los exoplanetas, en promedio, se forman en entornos propicios para la vida tal como la conocemos? Con SPHEREx, los científicos medirán la prevalencia de materiales que sustentan la vida, como el agua que reside en los granos de polvo helado en las nubes galácticas de las que nacen nuevas estrellas y sus sistemas planetarios. Los astrónomos creen que el agua de los océanos de la Tierra, que se cree que es esencial para la vida que comienza en la Tierra, provino originalmente de dicho material interestelar.
«Es la diferencia entre conocer a algunas personas individuales y hacer un censo y aprender sobre la población en su conjunto», dijo Beth Fabinsky, subdirectora de proyectos de SPHEREx en JPL. «Ambos tipos de estudios son importantes y se complementan. Pero hay algunas preguntas que solo pueden responderse a través de ese censo».
SPHEREx y Webb difieren no solo en su enfoque para estudiar el cielo sino también en sus parámetros físicos. Webb es el telescopio más grande que jamás haya volado en el espacio, con un espejo primario de 6,5 metros para capturar las imágenes de mayor resolución de cualquier telescopio espacial en la historia. El observatorio protege sus instrumentos sensibles de la luz cegadora del Sol con un parasol del tamaño de una cancha de tenis. SPHEREx, por otro lado, tiene un espejo principal de 8 pulgadas y un parasol de solo 3,2 metros de ancho.
Pero ambos observatorios recogerán luz infrarroja, longitudes de onda fuera del rango que el ojo humano puede detectar. El infrarrojo a veces se llama radiación de calor porque lo emiten objetos calientes, razón por la cual se usa en equipos de visión nocturna. Los dos telescopios también utilizarán una técnica llamada espectroscopia para descomponer la luz infrarroja en sus longitudes de onda o colores individuales, al igual que un prisma descompone la luz solar en los colores que la componen. La espectroscopia es lo que permite tanto a SPHEREx como a Webb revelar de qué está hecho un objeto, porque los elementos químicos individuales absorben e irradian longitudes de onda de luz específicas.
Para responder a preguntas generales, el equipo de SPHEREx primero tuvo que responder preguntas más prácticas, como si el instrumento a bordo podría sobrevivir al entorno en el espacio y si todos sus componentes podrían empaquetarse y operar como un sistema. El mes pasado, los planes finales del equipo fueron aprobados por la NASA, un paso que la agencia llama revisión crítica de diseño o CDR. Esto marca un hito importante para la misión en camino a su lanzamiento.
