EXCITE: Nueva Misión para estudiar la atmósfera de los ‘Mundos del Más Allá’

Una nueva misión para aprender más sobre los ‘exoplanetas’ que están más allá de nuestro sistema solar es lo que tiene entre manos la NASA, concretamente está diseñada para estudiar las atmósferas de los exoplanetas, o mundos más allá de nuestro sistema solar, durante vuelos científicos circumpolares de larga duración en globo. Primero, EXCITE (EXoplanet Climate Infrared Telescope) debe completar un vuelo de prueba durante la campaña de globos científicos de la NASA este otoño de 2024 desde Fort Sumner, Nuevo México.  

“EXCITE puede darnos una imagen tridimensional de la atmósfera y la temperatura de un planeta al recopilar datos durante todo el tiempo que el planeta orbita su estrella”, dijo Peter Nagler, el investigador principal de la misión en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Solo se han realizado un puñado de mediciones de este tipo antes. Requieren un telescopio muy estable en posición de rastrear un planeta durante varios días seguidos”. 

EXCITE (EXoplanet Climate Infrared Telescope) cuelga del techo de la instalación de globos científicos de Columbia en Fort Sumner, Nuevo México // NASA/Jeanette Kazmierczak

Exactamente EXCITE estudiará ‘Júpiteres calientes’, exoplanetas gigantes gaseosos que completan una órbita cada uno o dos días y tienen temperaturas de miles de grados. Los mundos están bloqueados por mareas, lo que significa que el mismo lado siempre mira hacia la estrella. 

El telescopio observará cómo se distribuye el calor a través del planeta, desde el hemisferio hirviente que mira hacia la estrella hasta el lado nocturno relativamente más frío.  

También determinará cómo las moléculas de la atmósfera de un mundo absorben y emiten luz a lo largo de toda su órbita, un proceso llamado espectroscopia de resolución de fase. Estos datos no solo pueden revelar la presencia de compuestos (como agua, metano, dióxido de carbono y otros), sino también cómo circulan globalmente a medida que el planeta orbita alrededor de su estrella.  

Información de anteriores telescopios  

Los telescopios espaciales Hubble, James Webb y el retirado Spitzer han recopilado un puñado de estas mediciones.  

En 2014, por ejemplo, el Hubble y el Spitzer observaron un exoplaneta llamado WASP-43 b. Para recopilar datos durante las 22 horas que dura un día, los científicos necesitaron 60 horas del Hubble y 46 horas del Spitzer. Los estudios que requieren muchos recursos como este en observatorios espaciales son difíciles. El tiempo es un recurso limitado y los estudios deben competir con cientos de otras solicitudes para obtener ese tiempo.   

EXCITE volará a unos 40 kilómetros a través de un globo científico lleno de helio, lo que lo situará por encima del 99,5% de la atmósfera terrestre. A esa altitud, el telescopio podrá observar múltiples longitudes de onda infrarrojas con pocas interferencias.  

“El telescopio recoge la luz infrarroja y la envía al espectrómetro, donde pasa por una especie de pista de obstáculos”, dijo Lee Bernard, miembro del equipo EXCITE y asistente de investigación de posgrado en la Universidad Estatal de Arizona en Tempe. “Rebota en espejos y atraviesa un prisma antes de llegar al detector. Todo debe estar alineado con mucha precisión: sólo unos pocos milímetros fuera del centro y la luz no lo logrará”. 

El detector infrarrojo EXCITE, que se muestra aquí, fue en su día un candidato a vuelo del instrumento NIRSpec (espectrógrafo de infrarrojo cercano) del telescopio espacial James Webb de la NASA // NASA/Sophia Roberts

El espectrómetro se encuentra dentro de un recipiente llamado criostato, situado detrás del telescopio. El criostato enfría el detector del espectrómetro (que en su día fue candidato a vuelo del NIRSpec (espectrógrafo de infrarrojo cercano del Webb) a unos 210 grados bajo cero para que pueda medir pequeños cambios de intensidad en la luz infrarroja.  

Todo el conjunto del telescopio y el criostato reposa sobre una base con forma de bote de remos, donde puede rotar a lo largo de tres ejes para mantener una orientación estable hasta 50 milisegundos de arco. Es como mirar fijamente una moneda de veinticinco centavos de dólar estadounidense a 65 millas de distancia.  

Sobre EXCITE  

El instrumento EXCITE fue construido principalmente por NASA Goddard, Brown, la Universidad Estatal de Arizona y StarSpec Technologies en Ontario, con apoyo adicional de colaboradores en EE. UU., Canadá, Italia y el Reino Unido. 

Los globos científicos de la NASA ofrecen acceso frecuente y de bajo costo al espacio cercano para realizar investigaciones científicas y desarrollo tecnológico en campos como la astrofísica, la heliofísica y la investigación atmosférica, así como capacitación para la próxima generación de líderes en ingeniería y ciencia.