Un telescopio del tamaño de un autobús con visión de rayos X voló el jueves por la mañana al espacio en Japón.
No está solo. A lo largo del viaje había un módulo de aterrizaje lunar robótico del tamaño de un pequeño camión de comida. Las misiones XRISM y SLIM pronto se separarán, una para espiar algunos de los puntos más calientes de nuestro universo y la otra para ayudar a la agencia espacial japonesa JAXA a probar tecnologías utilizadas en misiones lunares a gran escala. Aterrizando en el futuro.
Elevándose desde las costas de Tanekashima, una isla en la parte más meridional del archipiélago japonés, era hermoso cuando un cohete japonés H-IIA se elevaba sobre una plataforma de lanzamiento distante y era detenido por unas pocas nubes en el cielo azul. Aproximadamente 47 minutos después del despegue, los funcionarios del lanzamiento en la sala de control de la misión aparecieron en una transmisión de video en vivo celebrando el lanzamiento de las naves espaciales XRISM y SLIM hacia sus respectivos destinos cósmicos.
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El Misión de espectroscopía e imágenes de rayos X – abreviado XRISM (y pronunciado «Chrysm») – es el pasajero principal del lanzamiento. Desde una órbita a más de 350 millas sobre la Tierra, XRISM estudiará entornos exóticos que emiten radiación de rayos X, incluidos objetos que orbitan alrededor de agujeros negros, cúmulos de plasma abrasador y restos de estrellas masivas en explosión.
Los datos del telescopio arrojarán luz sobre el movimiento y la química de estas manchas cósmicas con una técnica llamada espectroscopia, que extrae información sobre la composición de las fuentes a partir de cambios en su brillo en diferentes longitudes de onda. Esta técnica permite a los científicos vislumbrar los fenómenos de mayor energía del universo y amplía la imagen detallada del universo en múltiples longitudes de onda que tienen los astrónomos.
La espectroscopia de XRISM «revelará flujos de energía entre objetos celestes a varias escalas» con una resolución sin precedentes, escribió en un correo electrónico Makoto Tashiro, investigador principal del telescopio y astrofísico de JAXA.
La agencia espacial japonesa lleva a cabo esta misión en colaboración con la NASA. La Agencia Espacial Europea contribuyó a la construcción del telescopio, por lo que a los astrónomos europeos se les asignará parte del tiempo de observación del telescopio.
XRISM es una reconfiguración de la misión Hitomi, una nave espacial JAXA lanzada en 2016. El telescopio Hitomi se salió de control a las pocas semanas de su viaje y Japón perdió contacto con la nave espacial.
«Es una pérdida devastadora», dijo Brian J. Williams, astrofísico del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA. Los pocos datos recopilados de Hitomi fueron una maravillosa muestra de lo que una misión de este tipo podría ofrecer.
«Dado que la astronomía de rayos X es el futuro, nos dimos cuenta de que era necesario replicar esta misión», afirmó el Dr. Williams.
A diferencia de otras longitudes de onda de luz, los rayos X cósmicos sólo pueden detectarse desde encima de la atmósfera terrestre, protegiéndonos de la radiación dañina. XRISM se suma a otros telescopios de rayos X que ya están en órbita Observatorio de rayos X Chandra de la NASASe lanzó en 1999 y se unió al grupo en 2021 como Explorador de polarimetría de rayos X de imágenes de la NASA.
Lo que distingue a XRISM de esas misiones es un instrumento llamado Resolve, que debe enfriarse a una fracción por encima del cero absoluto para que pueda medir pequeños cambios de temperatura cuando los rayos X inciden en su superficie. El grupo de trabajo espera que los datos espectroscópicos resueltos sean 30 veces más nítidos que la resolución de los instrumentos de Chandra.
Leah Corrales, astrónoma de la Universidad de Michigan que fue seleccionada como científica participante para la misión, ve a XRISM como «un vehículo pionero» que representa la «próxima fase de las observaciones de rayos X». Para conocer mejor la evolución química de nuestro universo a través de su sofisticada espectroscopia, el Dr.
El astrónomo de la Agencia Espacial Europea Jan-Yve Ness, que gestionará el proceso de selección de propuestas para el tiempo de observación dedicado de Europa, dijo que la alta calidad de los datos recopilados por la espectroscopia de XRISM hará que uno sienta como si estuviera viendo estos entornos extremos por sí mismo.
«Espero con ansias la revolución espectral», afirmó, añadiendo que sentará las bases para telescopios de rayos X aún más ambiciosos en el futuro.
XRISM también tiene una segunda herramienta llamada Xtend que funciona simultáneamente con Resolve. Durante Resolve Zoom, Xtend hace zoom, brindando a los científicos vistas complementarias de las mismas fuentes de rayos X en un área más grande. Según el Dr. Williams, Xtend es menos potente que el generador de imágenes del antiguo telescopio Chandra. Algunas de las vistas más destacables del universo de rayos X Hasta hoy. Pero la visión de rayos X fotografiaría el universo extendido con una resolución comparable a la forma en que lo perciben nuestros ojos.
Una vez que XRISM esté en órbita terrestre baja, los investigadores operarán los instrumentos y realizarán pruebas de rendimiento durante los próximos meses. Las actividades científicas comenzarán en enero, pero es posible que los estudios iniciales con datos no aparezcan hasta dentro de un año o más, dijo el Dr. Tashiro. Antes de cualquier descubrimiento, está emocionado de ver los instrumentos en acción y agrega: «Definitivamente veremos un nuevo mundo de astronomía de rayos X una vez que estén en funcionamiento».
Por encima de todo, el Dr. Williams espera con interés las «incógnitas» que XRISM podría descubrir. «Cada vez que lanzamos una nueva capacidad, descubrimos algo nuevo sobre el universo», dijo. “¿Qué tendrá? No lo sé, pero me interesa saberlo.
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El Smart Lander for Lunar Exploration, o SLIM, es la próxima nave espacial robótica que se dirige a la luna, pero es posible que no sea la próxima en aterrizar.
Un viaje largo de ida y vuelta que requiera menos propulsor SLIM llevaría al menos cuatro meses. El módulo de aterrizaje tardará varios meses en alcanzar la órbita lunar, luego pasará un mes orbitando la luna antes de intentar aterrizar cerca del cráter Shioli más cercano a la luna.
Eso significa que dos naves espaciales estadounidenses, impulsadas por Astrobotic Technology de Pittsburgh y Intuitive Engines de Houston, podrán adelantar a SLIM en la superficie, lanzándose a finales de este año y tomando caminos más directos hacia la Luna.
Aunque SLIM lleva una cámara que puede identificar la composición de las rocas que rodean el lugar de aterrizaje, los objetivos principales de la misión no son científicos. Más bien, pretende mostrar un sistema de navegación de precisión que pretende establecerse dentro de la longitud de un campo de fútbol desde el sitio objetivo.
Actualmente, los módulos de aterrizaje lunar pueden intentar aterrizar a varias millas de un lugar de aterrizaje seleccionado. Por ejemplo, la zona de aterrizaje de la nave espacial india Chandrayaan-3, que aterrizó con éxito en el polo sur de la Luna el mes pasado, tiene siete millas de ancho y 34 millas de largo.
Los sistemas basados en visión en muchas naves de aterrizaje son limitados porque los chips de computadora reforzados para el espacio tienen sólo una centésima parte del poder de procesamiento de los chips de primera línea utilizados en la Tierra, dijo JAXA en su carpeta de prensa.
Para SLIM, JAXA desarrolló algoritmos de procesamiento de imágenes que pueden ejecutarse rápidamente en chips espaciales lentos. A medida que SLIM se acerca a su aterrizaje, una cámara ayudará a la nave espacial a aterrizar en la superficie lunar; El radar y los láseres miden la altitud y la velocidad de descenso de la nave espacial.
Debido a los riesgos de accidente que conllevan los sistemas actuales, los módulos de aterrizaje lunares suelen dirigirse hacia terrenos planos y menos interesantes. Un sistema de navegación más preciso podría ayudar a que futuras naves espaciales aterricen más cerca de terrenos accidentados de interés científico, como cráteres que contienen agua congelada cerca del polo sur de la Luna.
En el lanzamiento, el SLIM pesaba más de 1500 libras; Dos tercios del peso son propulsor. En contraste, el módulo de aterrizaje lunar indio y su pequeño rover pesaban alrededor de 3.800 libras, y el módulo de propulsión que lo acompañaba añadía 4.700 libras a la Luna desde la órbita terrestre.
