Un planeta caliente transita frente a su estrella madre en esta impresión artística de un sistema de exoplanetas. Crédito: ESA / ATG medialab
ESA exoplaneta La misión Ariel, cuyo lanzamiento está previsto para 2029, ha pasado de la fase de estudio a la de implementación, tras lo cual se seleccionará un contratista industrial para construir la nave espacial.
Ariel, la misión de gran estudio de exoplanetas infrarrojos de teledetección atmosférica, aborda uno de los temas clave del programa Cosmic Vision de la ESA: ¿Cuáles son las condiciones para la formación de planetas y el surgimiento de la vida? Ariel estudiará de qué están hechos los exoplanetas, cómo se formaron y cómo evolucionan, mediante el estudio de una muestra diversa de alrededor de 1000 atmósferas planetarias simultáneamente en longitudes de onda visibles e infrarrojas.
Es la primera misión dedicada a medir la composición química y las estructuras térmicas de los exoplanetas, vinculándolos al entorno de la estrella anfitriona. Esto llenará un vacío significativo en nuestro conocimiento de cómo la química del planeta está relacionada con el entorno donde se formó, o si el tipo de estrella anfitriona impulsa la física y la química de la evolución del planeta.
Las observaciones de estos mundos darán una idea de las primeras etapas de la formación planetaria y atmosférica, y su posterior evolución, ayudándonos también en el proceso a comprender cómo nuestro propio Sistema Solar encaja en la imagen más amplia del cosmos en general.
Ariel fue seleccionada en 2018 como la cuarta misión científica de clase media en el plan Cosmic Vision de la ESA. Fue «adoptado» por la ESA durante la reunión del Comité del Programa Científico de la Agencia el 12 de noviembre, allanando el camino hacia la construcción.
“Ariel permitirá la ciencia planetaria mucho más allá de los límites de nuestro propio Sistema Solar”, dice Günther Hasinger, Director de Ciencia de la ESA. “La adopción de Ariel consolida el compromiso de la ESA con la investigación de exoplanetas y garantizará que los astrónomos europeos estén a la vanguardia de este campo revolucionario durante la próxima década y mucho más allá”.
Cronología de la misión de exoplanetas. Los primeros descubrimientos de exoplanetas en la década de 1990, por observatorios terrestres, cambiaron por completo nuestra perspectiva del Sistema Solar y abrieron nuevas áreas de investigación que continúan en la actualidad. Esta infografía destaca los principales contribuyentes espaciales al campo, incluidas no solo las misiones dedicadas a exoplanetas, sino también misiones sensibles a exoplanetas, pasadas, presentes y futuras. Crédito: ESA
Ariel será la tercera misión de exoplanetas dedicada de la ESA que se lanzará en un período de diez años, y cada misión abordará un aspecto único de la ciencia de los exoplanetas. Cheops, el satélite característico de ExOPlanet, lanzado en diciembre de 2019, ya está produciendo ciencia de clase mundial. Platón, la misión PLAnetary Tránsitos y Oscilaciones de las estrellas, se lanzará en el plazo de 2026 para encontrar y estudiar sistemas planetarios extrasolares, con especial énfasis en planetas rocosos alrededor de estrellas similares al Sol en la zona habitable: la distancia desde una estrella donde hay líquido. el agua puede existir en la superficie de un planeta. Ariel, cuyo lanzamiento está previsto para 2029, se centrará en planetas cálidos y calientes, que van desde supertierras hasta gigantes gaseosos que orbitan cerca de sus estrellas madre, aprovechando sus atmósferas bien mezcladas para descifrar su composición a granel.
En los próximos meses, se le pedirá a la industria que haga ofertas para suministrar hardware para naves espaciales para Ariel. Alrededor del verano del próximo año, se seleccionará al contratista industrial principal para construirlo.
El módulo de carga útil de la misión, que incluye un telescopio criogénico de clase de un metro e instrumentos científicos asociados, es proporcionado por Ariel Mission Consortium. El consorcio incluyó a más de 50 institutos de 17 países europeos. NASA también contribuye a la carga útil.
“Después de un período intensivo de trabajo en los conceptos de diseño preliminar y en la consolidación de las tecnologías necesarias para demostrar la viabilidad de la misión, estamos listos para llevar a Ariel a la etapa de implementación”, dice el director del estudio Ariel de la ESA, Ludovic Puig.
Los espectrómetros del telescopio medirán las huellas dactilares químicas de un planeta a medida que cruza por delante – «tránsitos» – su estrella anfitriona, o pasa detrás de ella – una «ocultación». Las mediciones también permitirán a los astrónomos observar el oscurecimiento de la estrella anfitriona por parte del planeta con una precisión de 10 a 100 partes por millón en relación con la estrella.
Ariel podrá detectar signos de ingredientes bien conocidos en la atmósfera de los planetas, como vapor de agua, dióxido de carbono y metano. También detectará compuestos metálicos más exóticos para descifrar el entorno químico general del remoto sistema solar. Para un número selecto de planetas, Ariel también realizará un estudio profundo de sus sistemas de nubes y estudiará las variaciones atmosféricas estacionales y diarias.
“Con Ariel llevaremos la caracterización de exoplanetas al siguiente nivel al estudiar estos mundos remotos tanto como individuos y, lo que es más importante, como poblaciones, con mucho más detalle que nunca antes posible”, dice Göran Pilbratt, científico del estudio de Ariel de la ESA.
“Nuestro censo químico de cientos de sistemas solares nos ayudará a comprender cada planeta en el contexto del entorno químico y la composición de la estrella anfitriona, lo que a su vez nos ayudará a comprender mejor nuestro propio vecindario cósmico”, agrega Theresa Lueftinger, científica del proyecto Ariel de la ESA.
«Estamos encantados de entrar en la fase de implementación de la misión Ariel», dice el director del proyecto Ariel de la ESA, Jean-Christophe Salvignol. «Estamos avanzando hacia el diseño óptimo de naves espaciales para responder preguntas fundamentales sobre nuestro lugar en el cosmos».
Está previsto el lanzamiento de Ariel en el nuevo cohete Ariane 6 de la ESA desde el puerto espacial europeo de Kourou, Guayana Francesa. Operará desde una órbita alrededor del segundo punto de Lagrange Sol-Tierra, L2, a 1,5 millones de kilómetros directamente «detrás» de la Tierra, visto desde el Sol, en una misión inicial de cuatro años. La misión Comet Interceptor liderada por la ESA compartirá el viaje al espacio.