Este gif muestra una serie de imágenes de una sola observación de una estrella por la nave espacial ASTERIA. En las primeras imágenes, la estrella parece moverse mientras ASTERIA gira y luego se fija en la estrella objetivo. A lo largo del resto de los fotogramas, la nave espacial permanece fija en la estrella objetivo. Crédito:NASA / JPL-Caltech
El satélite ASTERIA, que se desplegó en la órbita terrestre baja en noviembre, es solo un poco más grande que una caja de cereal, pero podría usarse para ayudar a los astrofísicos a estudiar planetas que orbitan otras estrellas.
Gerentes de misión en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, anunció recientemente que ASTERIA ha logrado todos los objetivos de su misión principal, demostrando que las tecnologías miniaturizadas a bordo pueden operar en el espacio como se esperaba. Esto marca el éxito de una de las primeras misiones de astrofísica CubeSat del mundo, y muestra que pequeño, Los satélites de bajo costo podrían usarse para ayudar en futuros estudios del universo más allá del sistema solar.
"ASTERIA es pequeña pero poderosa, ", dijo el Gerente de Misión Matthew W. Smith de JPL." Reunir las capacidades de una nave espacial mucho más grande en un espacio pequeño fue un desafío, pero al final demostramos un rendimiento de vanguardia para un sistema de este tamaño ".
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ASTERIA, o el telescopio espacial de Arcsecond que permite la investigación en astrofísica, pesa solo 22 libras (10 kilogramos). Lleva una carga útil para medir el brillo de las estrellas, lo que permite a los investigadores monitorear estrellas cercanas en busca de exoplanetas en órbita que causen una breve caída en el brillo al bloquear la luz de las estrellas.
Una instantánea del cielo tomada por ASTERIA, mostrando el campo de visión completo de la nave espacial; la constelación es visible en la parte inferior derecha. Las imágenes del satélite se recortan cuando los científicos quieren monitorear una estrella individual. Crédito:NASA / JPL-Caltech
Este enfoque para encontrar y estudiar exoplanetas se llama método de tránsito. El telescopio espacial Kepler de la NASA ha detectado más de 2, 300 planetas confirmados usando este método, más que cualquier otro observatorio de caza de planetas. La próxima gran escala de la agencia, observatorio espacial de caza de planetas, el satélite de estudio de exoplanetas en tránsito (TESS), Se prevé que descubra miles de exoplanetas y se lanzará desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral en Florida el 16 de abril.
En el futuro, pequeños satélites como ASTERIA podrían servir como un método de bajo costo para identificar exoplanetas en tránsito que orbitan brillantes, Estrellas parecidas al sol. Estos pequeños satélites podrían usarse para buscar tránsitos planetarios cuando no se disponga de observatorios más grandes. y los planetas de interés podrían entonces ser estudiados con más detalle por otros telescopios. Los satélites pequeños como ASTERIA también podrían usarse para estudiar ciertos sistemas estelares que no están dentro del campo de visión de observatorios más grandes. y lo más significativo, centrarse en sistemas estelares que tienen planetas con órbitas largas que requieren largas campañas de observación.
El equipo de ASTERIA ha demostrado ahora que la carga útil del satélite puede apuntar directa y constantemente a una fuente brillante durante un período de tiempo prolongado. un requisito clave para realizar la fotometría de precisión necesaria para estudiar exoplanetas mediante el método de tránsito.
Mantenerse firme en una estrella lejana es difícil porque hay muchas cosas que empujan y tiran sutilmente del satélite, como la atmósfera y el campo magnético de la Tierra. La carga útil de ASTERIA logró una estabilidad de puntería de 0,5 segundos de arco RMS, que se refiere al grado en que la carga útil se aleja de su objetivo previsto durante un período de observación de 20 minutos. La estabilidad de apuntado se repitió en múltiples órbitas, con las estrellas colocadas en los mismos píxeles en cada órbita.
"Es como poder acertar un cuarto con un puntero láser desde una milla de distancia, "dijo Christopher Pong, el ingeniero de control de actitud y apuntamiento de ASTERIA en JPL. "El rayo láser debe permanecer dentro del borde del cuarto, y luego el satélite tiene que ser capaz de impactar exactamente en ese mismo cuarto —o estrella— en múltiples órbitas alrededor de la Tierra. Entonces, lo que hemos logrado es estabilidad y repetibilidad ".
ASTERIA se desplegó desde la Estación Espacial Internacional el 20 de noviembre, 2017. Crédito:NASA / JPL-Caltech
La carga útil también empleó un sistema de control para reducir el "ruido" en los datos creados por las fluctuaciones de temperatura en el satélite. Otro obstáculo importante para un instrumento que intenta monitorear cuidadosamente el brillo estelar. Durante las observaciones, la temperatura de la sección controlada del detector fluctúa en menos de 0.02 Fahrenheit (0.01 Kelvin, o 0,01 grados Celsius).
Pequeños satélites
ASTERIA es un CubeSat, un tipo de satélite pequeño que consta de "unidades" de 10 centímetros cúbicos, o alrededor de 4 pulgadas de cada lado. ASTERIA tiene el tamaño de seis unidades CubeSat, haciéndolo aproximadamente de 10 centímetros por 20 centímetros por 30 centímetros. Con sus dos paneles solares desplegados, el satélite es tan largo como una patineta.
La misión ASTERIA utilizó hardware CubeSat disponible comercialmente siempre que fue posible, y contribuye a un conocimiento general de cómo funcionan esos componentes en el espacio.
"Seguimos caracterizando los componentes de CubeSat que otras misiones están usando o quieren usar, "dijo Amanda Donner, gerente de garantía de misión para ASTERIA en JPL.
ASTERIA se lanzó a la Estación Espacial Internacional en agosto de 2017. Habiendo estado en el espacio durante más de 140 días, el satélite está operando en una misión extendida hasta mayo.
