La Estación Espacial China como observatorio astronómico

Por Daniel Marín

Los tres tripulantes de la nueva Estación Espacial China ya llevan unos 45 días viviendo en su nuevo hogar. Nie Haisheng, Liu Boming y Tang Hongbo han superado el anterior récord chino de permanencia en el espacio, que era de 33 días, y, de paso, han logrado demostrar que se puede vivir dentro del módulo Tianhe durante varias semanas sin problemas. La Estación Espacial China (CSS) debe alcanzar su potencial como laboratorio científico en el verano de 2022 con el lanzamiento de los módulos Wentian y Mengtian, que además marcará el inicio de la ocupación permanente de la estación. Entre los numerosos experimentos internacionales que se llevarán a cabo en la estación destacan varios de índole astronómica. Por supuesto, el más importante será el telescopio espacial Xuntian, de 2,4 metros de diámetro, que se acoplará regularmente con la estación.

La estación espacial china Tiangong/CSS (CMS).

Pero dejando a un lado el telescopio espacial, la CSS tendrá en su exterior varias cargas útiles destinadas a la astronomía. La primera de ellas es HERD (High Energy Cosmic-Radiation Detection facility), una colaboración entre España, Italia, Suiza y Alemania, además de China. Se trata de un detector de rayos cósmicos comparable en cierto modo al AMS-02 situado en el exterior de la ISS y que deberá ofrecer mediciones del espectro de rayos cósmicos con energías del orden de petaelectronvoltios. Además de rayos cósmicos, HERD, que costará entre 155 y 310 millones de dólares, observará el cielo en busca de rayos gamma. Por otro lado, este instrumento intentará aclarar el misterio del exceso de positrones que llega a nuestro sistema solar. ¿Están producidos por la aniquilación mutua de partículas de materia oscura o, lo más probable, se generan en púlsares cercanos?

HERD y su futura situación en el exterior del módulo Wentian (HERD).

Características de HERD (HERD).

HERD comparado con otros instrumentos (HERD).

HERD será instalado en el exterior del módulo Wentian en 2027. Viajará hasta la estación a bordo de un carguero Tianzhou modificado para poder llevar cargas no presurizadas. Con una masa inferior a las 4 toneladas, su vida útil se estima en más de diez años. Otra carga astronómica será POLAR-2, un instrumento que permitirá medir la polarización de los rayos gamma, especialmente aquellos producidos por explosiones de rayos gamma (GRB). De esta forma, se podrá discriminar mejor entre los diferentes modelos teóricos de cara a explicar la naturaleza precisa de estas explosiones. POLAR-2 es una colaboración entre China, Suiza y Polonia que se basa en el instrumento POLAR lanzado en la estación espacial Tiangong 2 en 2016. POLAR detectó 55 GRBs, varios púlsares y fulguraciones solares en el plazo de seis meses. Se pudo medir la polarización de cinco GRBs, demostrando que era muy baja o nula. POLAR-2 continuará con estas observaciones y también buscará contrapartidas electromagnéticas de eventos de ondas gravitacionales.

Instrumento POLAR-2 (a la derecha un único polarímetro) (POLAR-2 collaboration).

Área efectiva de POLAR-2 en función de la energía de los rayos gamma (POLAR-2 collaboration).

Por último, la CSS tendrá el instrumento SING (Spectroscopic Investigations of Nebular Gas). SING es un pequeño telescopio ultravioleta con un espejo de 30 centímetros construido entre Rusia e India que observará el cielo entre los 140 y los 270 nanometros. Estará construido usando la estructura de un cubesat 6U y empleará tecnología desarrollada para el telescopio espacial Spektr-UV (WSO-UV), que se ha quedado en tierra por culpa de los recortes presupuestarios y las sanciones contra Rusia a partir del conflicto en Ucrania.

Telescopio ultravioleta SING (INASAN).

Los instrumentos astronómicos serán una pequeña fracción de todos los experimentos que se realizarán a bordo de la CSS, pero muestran el deseo de China de buscar socios internacionales para sacarle todo el jugo científico a su estación (a partir del verano de 2022 la CSS dispondrá de más de veinte racks de experimentos en el interior y 67 posiciones en el exterior para cargas expuestas al vacío). Esperemos que que esta colaboración sea fructífera.

Carga científica en la CSS (CAS).

Fuente: danielmarin.naukas.com