Finalizado el diseño del telescopio espacial europeo Euclid

En junio de 2022 está previsto el lanzamiento del telescopio espacial Euclid mediante un cohete Soyuz ST-B desde la Guayana Francesa. Euclid es una misión de la ESA destinada a estudiar la energía oscura y la materia oscura, los principales componentes de nuestro Universo. El telescopio espacial fue aprobado en 2012 como la segunda misión de tamaño medio —M2— de la agencia espacial europea, aunque en realidad la propuesta había nacido en 2007 como resultado de la fusión de las propuestas DUNE (Dark Universe Explorer) y SPACE (Spectroscopic All Sky Cosmic Explorer). En principio el lanzamiento estaba previsto para 2020, pero luego se retrasó a 2021 y ahora se espera que tenga lugar en 2022.

Diseño actual del telescopio espacial europeo Euclid (ESA).

El pasado 21 de noviembre Euclid pasó la revisión de diseño CDR (Critical Design Review), un paso fundamental en el desarrollo de esta misión y que implica que el vehículo está listo para comenzar a ser ensamblado. En el proyecto Euclid colaboran quince países europeos y EEUU. Se trata de un telescopio espacial de 2.100 kg y unas dimensiones de 4,5 metros de longitud y 3,1 metros de diámetro dotado de un espejo principal de 1,2 metros de diámetro —el Hubble tiene 2,4 metros—, un tamaño pequeño comparado con otros proyectos de telescopios espaciales, pero suficiente para estudiar la energía y materia oscuras. La óptica de tipo Korsch, con tres espejos, servirá para dirigir la luz a los dos instrumentos del telescopio, VIS y NISP.

Diseño original de Euclid de 2012 (ESA).

Diseño de 2015 (ESA).

VIS (Visual Imager) nos ofrecerá bellas imágenes del cielo que cubrirán un gran campo de visión (unos 0,8º cuadrados) gracias a 36 sensores CCD con una resolución de 0,1 arcosegundo por píxel. Las imágenes pondrán de manifiesto la distorsión de las galaxias debido al efecto de lente gravitatoria débil y, de este modo, se podrá determinar la proporción de materia oscura en la línea de visión y, además, medir la influencia de la energía oscura en la expansión del Universo. Por otro lado, NISP (Near-infrared spectrometer and photometer) es un espectrómetro infrarrojo que cubrirá 0,7º cuadrados y permitirá analizar la luz de objetos muy lejanos para medir su corrimiento al rojo con alta precisión y así saber su distancia. De esta forma podemos saber en qué medida la energía oscura está acelerando la expansión del Universo y, por consiguiente, aprender más sobre su naturaleza (o, dicho con otras palabras, determinar su ecuación de estado).

Diseño de Euclid (ESA).

Instrumentos de Euclid (ESA).

Euclid estará situado, cómo no, en el punto de Lagrange L2 del sistema Tierra-Sol a 1,5 millones de kilómetros de nuestro planeta y enviará datos con una velocidad de 850 gigabits al día, para lo cual necesitará de una memoria de al menos 2,6 terabits. Desde allí observará la bóveda celeste (al menos 15.000º cuadrados) durante su misión primaria de seis años. El nombre de Euclid, en honor al famoso matemático griego Euclides, hace referencia a que el objetivo de la misión es determinar la geometría del Universo. No obstante, en un principio se barajó la idea de convertir el nombre en un acrónimo —EUCLID (EUropean Cosmology aLl-sky Investigator of the Dark universe)—, aunque afortunadamente se decidió que no era necesario.

Partes de Euclid (ESA).

Óptica de Euclid (ESA).

Integración de la estructura de soporte del espejo secundario (ESA).

El telescopio WFIRST de la NASA, previsto para la segunda mitad de la próxima década, nació como una misión complementaria de Euclid, pero ha crecido hasta ser un proyecto mucho más ambicioso y costoso debido a la donación de la óptica procedente de un satélite espía por parte de los militares. Por culpa de este «regalo envenenado», WFIRST será un telescopio con un espejo de 2,4 metros y con capacidad para estudiar exoplanetas y otros objetos astrofísicos. WFIRST tendrá más resolución que Euclid y, en lo que respecta al estudio de la energía oscura, observará más de dos mil supernovas de Tipo Ia para determinar cómo ha variado la expansión del Universo desde el Big Bang hasta el presente. A diferencia de WFIRST, Euclid no observará supernovas para medir la expansión del Universo.

Payload Module de Euclid (ESA).

Integración del módulo de servicio de Euclid (ESA).

Euclid es una misión fascinante que debe arrojar luz sobre el que probablemente sea el mayor misterio de la cosmología y la física actual: averiguar la naturaleza del sector oscuro del Universo. Para que lograr su objetivo Euclid colaborará estrechamente con otros observatorios terrestres, especialmente el futuro LSST. La ventaja de usar telescopios espaciales para el estudio de la energía oscura es que pueden observar en el infrarrojo sin problemas, un requisito fundamental para analizar objetos lejanos con alto corrimiento al rojo.

Determinación del ritmo de expansión del Universo por Euclid usando el corrimiento al rojo de los objetos (en azul) y el efecto de lente gravitatoria débil (en verde) (ESA).

Fuente:  danielmarin.naukas.com