La NASA impulsa el telescopio de infrarrojo lejano PRIMA hacia su diseño completo

La NASA ha trasladado PRIMA, un telescopio espacial de infrarrojo lejano en proyecto, a la siguiente etapa de desarrollo, según informa mpg.de. La decisión lleva a la misión a la Fase B, en la que se desarrollarán con mayor detalle su diseño preliminar y las tecnologías de apoyo.

PRIMA es la primera misión de la nueva categoría Probe Explorers de la NASA, creada dentro del veterano Programa Explorers de la agencia. Su programa científico propuesto pretende estudiar cómo se formaron y cambiaron los planetas, las estrellas, las galaxias y los agujeros negros, además de investigar la historia del polvo, los elementos pesados y el agua en el universo.

La misión aún debe superar una revisión de confirmación antes de poder entrar en la Fase C, la etapa de implementación. Esa evaluación tendrá en cuenta sus avances técnicos, la gestión del programa y los costes. Si la NASA confirma el proyecto, el coste de la misión estará limitado a 1.200 millones de dólares, sin incluir el lanzamiento ni otros gastos ajenos al presupuesto del proyecto. Actualmente está previsto que el observatorio se lance en 2033 y que opere durante cinco años.

Una visión entre la astronomía infrarroja y la radioastronomía

PRIMA llevará un telescopio de 1,8 metros diseñado para realizar estudios profundos y sensibles en longitudes de onda del infrarrojo lejano. Esta parte del espectro electromagnético puede revelar radiación que no es accesible mediante muchas observaciones realizadas en longitudes de onda infrarrojas más cortas.

El telescopio está concebido para ocupar un espacio importante entre observatorios como el telescopio espacial James Webb de la NASA y las instalaciones de radioastronomía. Al añadir observaciones en el infrarrojo lejano a las capacidades de la flota existente de telescopios espaciales, los científicos esperan seguir procesos difíciles de estudiar mediante un único rango de longitudes de onda.

Entre las cuestiones que se prevé investigar están cómo se originan los planetas situados más allá del sistema solar, cómo han evolucionado las galaxias y sus agujeros negros centrales a lo largo de la historia cósmica, y cómo se acumularon materiales como el polvo y los elementos más pesados. En conjunto, estos estudios podrían ayudar a los investigadores a explicar las condiciones que produjeron el universo que vemos hoy.

Los instrumentos de PRIMA incluirán PRIMAger, un instrumento de obtención de imágenes, y FIRESS, un espectrómetro de exploración mejorado para el infrarrojo lejano. El Instituto Max Planck de Astronomía, o MPIA, ha propuesto suministrar equipos optomecánicos y electrónica de control, incluidos dos espejos de dirección del haz controlados activamente.

Cada espejo funcionaría en dos ejes como un modulador del plano focal. Su función sería mover y estabilizar con rapidez y precisión el campo de visión de un instrumento, lo que permitiría al observatorio apuntar a distintas regiones del cielo manteniendo el control necesario de la observación.

El papel del MPIA y el respaldo internacional

Los equipos propuestos se basan en la experiencia del MPIA en astronomía infrarroja y espacial. El instituto ha desempeñado anteriormente funciones importantes en misiones como el Observatorio Espacial Infrarrojo, Herschel y Euclid de la Agencia Espacial Europea, así como en los telescopios espaciales James Webb y Nancy Grace Roman de la NASA.

Los científicos del MPIA esperan que las observaciones de PRIMA respalden la investigación del instituto, especialmente los trabajos sobre la formación de planetas y estrellas. La contribución propuesta por el instituto también daría a sus investigadores acceso a datos relevantes para esos campos si la misión sigue adelante.

El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en el sur de California, gestionará PRIMA bajo la dirección de Caltech. El Centro de Vuelos Espaciales Goddard y el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA también son socios. Entre los participantes internacionales mencionados para la misión figuran el CNES de Francia, la ASI de Italia, el DLR de Alemania, la Agencia Espacial Canadiense, el KASI de Corea del Sur, la JAXA de Japón y la Agencia Espacial del Reino Unido. El DLR es la agencia que financia directamente al MPIA.

Por qué importa la nueva clase de misiones

El concepto Probe Explorers sigue una recomendación del estudio decenal de astronomía y astrofísica de 2020 de las Academias Nacionales de Estados Unidos. La NASA evaluó los estudios de misiones candidatas según su valor científico, su coherencia con ese estudio, la viabilidad de sus planes de desarrollo, el coste y el calendario previstos, y las tecnologías que podrían impulsar para futuros observatorios de mayor tamaño.

PRIMA se está desarrollando como parte de una secuencia más amplia de grandes misiones espaciales. Webb y Roman han establecido un patrón de observatorios de la NASA operando a lo largo de las dos mitades de la década actual, mientras que PRIMA pretende iniciar la cartera de misiones de gran capacidad de la próxima década.

El Programa Explorers en su conjunto es el esfuerzo continuo más antiguo de la NASA para proporcionar un acceso al espacio relativamente frecuente y de menor coste a misiones científicas dirigidas por investigadores. Comenzó con Explorer 1 en 1958, que descubrió los cinturones de radiación de la Tierra, y desde entonces ha producido más de 100 misiones. Entre sus proyectos anteriores figuran Uhuru y el Explorador del Fondo Cósmico, cuyos investigadores recibieron posteriormente premios Nobel.

La NASA Goddard gestiona el programa para la Dirección de Misiones Científicas de la agencia, que supervisa investigaciones sobre la Tierra, el clima espacial, el sistema solar y el universo en su conjunto. El avance de PRIMA a la Fase B marca un paso importante, pero su construcción y lanzamiento siguen dependiendo de la posterior revisión de confirmación.