Programado inicialmente para una misión primaria mínima de 2,5 años, El Telescopio Espacial Spitzer de la NASA ha superado con creces su vida útil esperada y sigue funcionando con fuerza después de 15 años.

Lanzado a una órbita solar el 25 de agosto, 2003, Spitzer fue el último de los cuatro Grandes Observatorios de la NASA en llegar al espacio. El telescopio espacial ha iluminado algunas de las galaxias más antiguas del universo, reveló un nuevo anillo alrededor de Saturno, y miró a través de mortajas de polvo para estudiar las estrellas recién nacidas y los agujeros negros. Spitzer ayudó en el descubrimiento de planetas más allá de nuestro sistema solar, incluida la detección de siete planetas del tamaño de la Tierra que orbitan la estrella TRAPPIST-1, entre otros logros.

"En sus 15 años de operaciones, Spitzer nos ha abierto los ojos a nuevas formas de ver el universo, "dijo Paul Hertz, director de la División de Astrofísica en la Sede de la NASA en Washington. "Los descubrimientos de Spitzer se extienden desde nuestro propio patio trasero planetario, a planetas alrededor de otras estrellas, a los confines del universo. Y al trabajar en colaboración con otros Grandes Observatorios de la NASA, Spitzer ha ayudado a los científicos a obtener una imagen más completa de muchos fenómenos cósmicos ".

Una mirada al pasado

Spitzer detecta la luz infrarroja, la mayoría de las veces la radiación de calor emitida por objetos calientes. En la tierra, La luz infrarroja se utiliza en una variedad de aplicaciones, incluidos los instrumentos de visión nocturna.

Con su visión infrarroja y alta sensibilidad, Spitzer ha contribuido al estudio de algunas de las galaxias más distantes del universo conocido. La luz de algunas de esas galaxias viajó durante 13,4 mil millones de años para llegar a la Tierra. Como resultado, los científicos ven estas galaxias como si fueran menos de 400 millones de años después del nacimiento del universo.

Entre esta población de galaxias antiguas fue una sorpresa para los científicos:galaxias "bebés grandes" que eran mucho más grandes y más maduras de lo que los científicos pensaban que podrían ser las galaxias de formación temprana. Grande, Se cree que las galaxias modernas se formaron mediante la fusión gradual de galaxias más pequeñas. Pero las galaxias del "bebé grande" mostraron que colecciones masivas de estrellas se unieron muy temprano en la historia del universo.

Los estudios de estas galaxias muy distantes se basaron en datos tanto de Spitzer como del Telescopio Espacial Hubble, otro de los Grandes Observatorios de la NASA. Cada uno de los cuatro Grandes Observatorios recoge luz en un rango de longitud de onda diferente. Combinando sus observaciones de varios objetos y regiones, los científicos pueden obtener una imagen más completa del universo.

"El programa Great Observatories fue realmente un concepto brillante, "dijo Michael Werner, Científico del proyecto Spitzer en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. "La idea de obtener imágenes o datos multiespectrales sobre fenómenos astrofísicos es muy convincente, porque la mayoría de los cuerpos celestes producen radiación en todo el espectro. Una galaxia promedio como nuestra propia Vía Láctea, por ejemplo, irradia tanta luz infrarroja como luz de longitud de onda visible. Cada parte del espectro proporciona nueva información ".

Nuevos mundos

En años recientes, Los científicos han utilizado Spitzer para estudiar exoplanetas, o planetas que orbitan alrededor de estrellas distintas de nuestro Sol, aunque esto no fue algo que los diseñadores del telescopio anticiparon.

Con la ayuda de Spitzer, Los investigadores han estudiado planetas con superficies tan calientes como estrellas, otros pensaron que estaban congelados, y muchos en el medio. Spitzer ha estudiado algunos de los exoplanetas conocidos más cercanos a la Tierra, y algunos de los exoplanetas más distantes jamás descubiertos.

Spitzer también jugó un papel clave en uno de los descubrimientos de exoplanetas más importantes de la historia:la detección de siete, planetas aproximadamente del tamaño de la Tierra que orbitan una sola estrella. El sistema planetario TRAPPIST-1 era diferente a cualquier sistema solar alienígena jamás descubierto, con tres de sus siete planetas ubicados en la "zona habitable, "donde la temperatura podría ser adecuada para que exista agua líquida en las superficies de los planetas. Su descubrimiento fue un paso tentador en la búsqueda de vida en otras partes del universo".

"El estudio de los planetas extrasolares estaba todavía en su infancia cuando Spitzer lanzó, pero en los últimos años, A menudo, más de la mitad del tiempo de observación de Spitzer se utiliza para estudios de exoplanetas o búsquedas de exoplanetas. "dijo Lisa Storrie-Lombardi, Gerente de proyectos de Spitzer en JPL. "Spitzer es muy bueno para caracterizar exoplanetas, aunque no fue diseñado para hacer eso ".

Algunos otros descubrimientos importantes realizados con el telescopio espacial Spitzer incluyen:

- El anillo más grande conocido alrededor de Saturno, un tenue, fina estructura con 300 veces el diámetro de Saturno.

- Primer mapa meteorológico de exoplanetas de variaciones de temperatura sobre la superficie de un exoplaneta gaseoso. Los resultados sugirieron la presencia de fuertes vientos.

- Aplastamiento de asteroides y planetarios. Spitzer ha encontrado evidencia de varias colisiones rocosas en otros sistemas solares, incluyendo uno que se cree que involucra a dos grandes asteroides.

- Receta de "sopa de cometas". Spitzer observó las consecuencias de la colisión entre la nave espacial Deep Impact de la NASA y el cometa Tempel 1, encontrar que el material cometario en nuestro propio sistema solar se parece al de las estrellas cercanas.

- Las guaridas ocultas de las estrellas recién nacidas. Las imágenes infrarrojas de Spitzer han proporcionado vistas sin precedentes de las cunas ocultas donde crecen las estrellas jóvenes. revolucionando nuestra comprensión del nacimiento estelar.

- Buckyballs en el espacio. Las buckyballs son moléculas de carbono con forma de balón de fútbol descubiertas en investigaciones de laboratorio con múltiples aplicaciones tecnológicas en la Tierra.

- Cúmulos masivos de galaxias. Spitzer ha identificado muchos más cúmulos de galaxias distantes de los que se conocían anteriormente.

- Uno de los mapas más extensos de la galaxia de la Vía Láctea recopilados, incluido el mapa más preciso de la gran barra de estrellas en el centro de la galaxia, creado utilizando datos de Spitzer del proyecto Galactic Legacy Mid-Plane Survey Extraordinaire, o GLIMPSE.

Un viaje largo

Spitzer ha registrado más de 106, 000 horas de tiempo de observación. Miles de científicos de todo el mundo han utilizado datos de Spitzer en sus estudios, y los datos de Spitzer se citan en más de 8, 000 artículos publicados.

La misión principal de Spitzer terminó durando 5,5 años, durante el cual la nave espacial operó en una "fase fría, "con un suministro de helio líquido que enfría tres instrumentos a bordo hasta justo por encima del cero absoluto. El sistema de enfriamiento redujo el exceso de calor de los propios instrumentos que podría contaminar sus observaciones. Esto le dio a Spitzer una sensibilidad muy alta para los objetos" fríos ".

En julio de 2009, después de que se agotó el suministro de helio de Spitzer, la nave espacial entró en una llamada "fase cálida". Instrumento principal de Spitzer, llamada Cámara de matriz de infrarrojos (IRAC), tiene cuatro cámaras, dos de los cuales continúan operando en la fase cálida con la misma sensibilidad que mantuvieron durante la fase fría.

Spitzer orbita alrededor del Sol en una órbita de seguimiento de la Tierra (lo que significa que literalmente se arrastra detrás de la Tierra a medida que el planeta orbita al Sol) y ha seguido cayendo cada vez más detrás de la Tierra durante su vida. Esto ahora representa un desafío para la nave espacial, porque mientras descarga datos a la Tierra, sus paneles solares no miran directamente al sol. Como resultado, Spitzer debe usar la energía de la batería durante la descarga de datos. Luego, las baterías se recargan entre descargas.

"Spitzer está más lejos de la Tierra de lo que pensamos que estaría mientras aún estaba en funcionamiento, "dijo Sean Carey, gerente del Centro de Ciencias Spitzer en Caltech en Pasadena, California. "Esto ha planteado algunos desafíos reales para el equipo de ingeniería, y han sido extremadamente creativos e ingeniosos para mantener a Spitzer funcionando mucho más allá de su vida útil esperada ".

En 2016, Spitzer entró en una misión extendida denominada "Spitzer Beyond". La nave espacial está actualmente programada para continuar sus operaciones en noviembre de 2019, más de 10 años después de entrar en su fase cálida.