La misión NICER ya está preparada en la ISS

El Neutron Star Interior Composition Explorer o NICER, ya está en la estación espacial internacional después de su lanzamiento en un cohete falcon 9 de Space-X el pasado Sábado 03 de junio:

 

Captura de la Cápsula Dragon el Lunes 05 de junio para el reabastecimiento y experimentos en la ISS:

 

Alrededor de una semana después de su instalación como carga externa conectada a la ISS, esta investigación única empezará a observar estrellas de neutrones, los objetos más densos del universo.

Esta imagen muestra la configuración de los 56 espejos de rayos X de NICER que reunirán observaciones científicas y desempeñarán un papel instrumental en la demostración de navegación por rayos X. Crédito: NASA

La misión se centrará especialmente en los púlsares, esas estrellas de neutrones que parecen encenderse y apagarse como un faro con su giro barriendo con un chorro de radiación el cosmos.

Ilustración artística de un Púlsar dispersando materia desde una estrella cercana (disco rojo en la parte superior derecha). El material estelar forma un disco alrededor del pulsar (anillo multicolor) antes de caer sobre la superficie en los polos magnéticos. El intenso campo magnético del púlsar está representado por débiles contornos azules que rodean al púlsar. Crédito: NASA

La idea es que poco después de que se cumpla el 50 aniversario (en Febrero de 2018) de la publicación del descubrimiento de la primera radioseñal de un Púlsar por la astrofísica Jocelyn  Bell, el 25 de julio, el equipo de NICER debería haber reunido suficientes datos para exponer los primeros resultados de la investigación en las conferencias científicas de este año.

Debido a su naturaleza extrema, las estrellas de neutrones y los púlsares han engendrado mucho interés, ya que su existencia fue teóricamente propuesta en 1939 y posteriormente descubierta en 1967.
Estos objetos son los restos de estrellas masivas que, después de agotar su combustible nuclear, explotaron y se derrumbaron en esferas súperdensas. Su intensa gravedad aplasta una asombrosa cantidad de materia, a menudo más de 1,4 veces el contenido del Sol o por lo menos 460.000 Tierras, creando una materia estable pero increíblemente densa que no se ve en ningún otro lugar del universo. Sólo una cucharadita de materia de una estrella de neutrones podría pesar un billón de toneladas en la Tierra.

“La naturaleza de la materia bajo estas condiciones extremas es un problema sin resolver en décadas”, dijo Gendreau. “La teoría ha promovido una serie de modelos para describir la física que gobierna los interiores de las estrellas de neutrones. Con NICER, podemos finalmente probar estas teorías con observaciones precisas”.

Aunque las estrellas de neutrones emiten radiación a través de todo el espectro electromagnético, observándolas en la banda de rayos X energéticos ofrece las mayores percepciones de su estructura y los fenómenos de alta energía que se alojan, incluyendo los sismos, las explosiones termonucleares y los campos magnéticos más potentes conocidos en el cosmos.

Durante su misión de 18 meses, NICER recogerá rayos X generados a partir de los campos magnéticos tremendamente fuertes de las estrellas y de los chorros de alta energía situados en sus dos polos magnéticos. En estos lugares, los campos magnéticos intensos de los objetos emergen de sus superficies y las partículas atrapadas dentro de estos campos caen abajo y generan rayos X cuando golpean las superficies de las estrellas.

En los púlsares, estas partículas que fluyen emiten poderosos chorros de radiación de los polos magnéticos. En la Tierra, como Bell descubrió, estos rayos de radiación se observan cuando van dirigidos a nosotros como destellos que varían de segundos a milisegundos dependiendo de la velocidad con la que gira el púlsar.

Demostrar la navegación de rayos X

Debido a que estas pulsaciones son predecibles en el tiempo, pueden utilizarse como relojes celestes, proporcionando tiempos de alta precisión, como las señales del reloj atómico suministradas a través del Sistema de Posicionamiento Global (GPS). Aunque ubicuo en la Tierra, las señales del GPS se debilitan más allá de la órbita terrestre. Los Púlsares, sin embargo, son accesibles prácticamente en todas partes en el espacio, por lo que los convierte en una valiosa solución de navegación para la futura exploración del espacio profundo. Así que, utilizando el mismo hardware NICER, la misión también pretende demostrar la viabilidad de la navegación autónoma por rayos X o púlsar, que nunca se ha demostrado antes.

En un experimento llamado Explorador de estaciones para tecnología de sincronización y navegación de rayos X, o SEXTANT (Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology), el equipo utilizará los telescopios de NICER para detectar la luz de rayos X emitida dentro de los rayos de radiación de los pulsares para estimar los tiempos de llegada de los pulsos. Con estas mediciones, el equipo utilizará algoritmos especialmente desarrollados para unificar una solución de navegación a bordo.

Si una misión interplanetaria estuviera equipada con un dispositivo de navegación de este tipo, sería capaz de calcular su ubicación de forma autónoma, en gran medida independientemente de la NASA Deep Space Network, que se considera el sistema de telecomunicaciones más sensible del mundo.

                                

 

“Nuestro objetivo principal es la ciencia”, dijo Gendreau. “Pero podemos usar las mismas medidas de un púlsar para demostrar la navegación por rayos X. Es raro que los científicos lleguemos a desarrollar un experimento multipropósito como éste.

Posibles futuras comunicaciones de rayos X

Sin embargo, la navegación de rayos X usando los datos de sincronización de púlsar de NICER no es la única tecnología que el equipo quisiera demostrar. En otro potencial, el equipo quiere demostrar las comunicaciones basadas en rayos X, o XCOM, una capacidad que podría permitir a los viajeros espaciales, incluyendo las naves espaciales, transmitir gigabits de datos por segundo a distancias interplanetarias.

“Tenemos la mayor parte del hardware terminado”, dijo Jason Mitchell del SEXTANT & XCOM Project Manager. “Solo necesitamos unos cuantos más recursos para terminar el trabajo”.

Si el equipo tiene éxito en volar el MXS tal vez el próximo año, “la demostración resultante podría cambiar las comunicaciones”, agregó Mitchell. Además de prometer velocidades de transmisión de datos gigabit por segundo a través de grandes distancias, las comunicaciones de rayos X permitirían la comunicación con vehículos hipersónicos y naves espaciales.

Fuente: NASA/NICER

 

 

 

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.