| Satélite de Caracterización de Exoplanetas (CHEOPS) | ||
|---|---|---|
 | ||
| Estado | En curso | |
| Tipo de misión | Exoplanetología,astrofísica | |
| Operador | Oficina Espacial Suiza ESA | |
| ID COSPAR | 2019-092B | |
| N.º SATCAT | 44874 | |
| ID NSSDCA | 2019-092B | |
| Página web | [cheops.unibe.ch sci.esa.int/cheops enlace] | |
| Duración planificada | 3.5 años | |
| Duración de la misión | 5 años, 11 meses y 6 días | |
| Propiedades de la nave | ||
| Modelo | PlataformaSEOSAT[1] | |
| Fabricante | Airbus Defence and Space (España) | |
| Masa de lanzamiento | 273 kg[7] Carga útil: 58 kg[8] | |
| Dimensiones | 1.5 × 1.5 × 1.5 m | |
| Potencia eléctrica | 64 vatios[9] | |
| Comienzo de la misión | ||
| Lanzamiento | 18 de diciembre de 2019 08:54:20 UTC[2] | |
| Vehículo | Soyuz VS23[3][4] Arianespace[5][6] | |
| Lugar | Guiana Space Centre (Ensemble de Lancement Soyouz) | |
| Contratista | Arianespace | |
| Parámetros orbitales | ||
| Sistema de referencia | Órbita geocéntrica | |
| Régimen | Heliosíncrona 06:00 / 18:00 | |
| Altitud delperiastro | 712 km[10] | |
| Altitud delapastro | 715 km | |
| Inclinación | 92.8° | |
| RAAN | 06:00 | |
| Tipo | Ritchey-Chrétien CCD con iluminación posteriorframe-transfer | |
| Diámetro | 32 cm[6] | |
| Longitud focal | F/8 | |
| Longitudes de onda | 330‑1100 nm | |
| Transpondedores | ||
| Capacidad | downlink 1.2 Gbit/día[12] | |
 Insignia de la misión Satélite de Caracterización de Exoplanetas (CHEOPS) | ||
Elobservatorio espacialCHaracterising ExOPlanets Satellite (CHEOPS, por sus siglas en inglés/Satélite para la Caracterización de Exoplanetas en español) de laAgencia Espacial Europea (ESA), es laprimera misiónexoplanetariaeuropea.
Su objetivo es determinar el tamaño de los exoplanetas conocidos, lo que permitiría estimar sumasa,densidad, composición y formación. Este es el primer observatorio centrado en el análisis detránsitos exoplanetarios utilizandofotometría de alta precisión, aplicadas a lasestrellas más brillantes del cielo nocturno conplanetas confirmados orbitando en torno a ellas, además, de la medición con un nivel de detalle sin precedentes de ladensidad media desupertierras yminineptunos.
Sus observaciones permitirán establecer una relación entre lamasa yradio de un planeta, y conocer cuál es el límite que separa a loscuerpos telúricos de losgigantes gaseosos.
El telescopio forma parte con la primera misión de clase pequeña del programa científicoCosmic Vision de laESA.[13]
El proyecto fue seleccionado entre veintiséis candidatos el viernes 19 de octubre de 2012 y contará con un presupuesto de 50 millones de euros.[14] Su lanzamiento estaba previsto para finales de 2017, pero por diversas circunstancias fue aplazado para ser enviado al espacio a finales de 2019 a bordo de uncohete Soyuz. Después de varios retrasos anunciados porArianespace (comercializadora del lanzamiento), el lanzamiento fue previsto para el 17 de diciembre[15][5][16] a las 9:54 horas (CET) desde elPuerto espacial europeo deKourou,Guayana Francesa.
Tras ser pospuesto una vez más por problemas detectados en el cohete Soyuz durante una de las comprobaciones del software, a una hora y veinticinco minutos de su lanzamiento, y estando previsto su lanzamiento para veinticuatro horas después,[17][18][19] el satélite despegó con éxito a las 08:54 horas (UTC) del día 18 de diciembre de 2019.[20][21][22]
Como elTelescopio Espacial Kepler, CHEOPS observarátránsitos exoplanetarios, recopilando información cuando un cuerpo planetario pase frente a su estrella desde su perspectiva. Sin embargo, mientras que el Kepler contempla 150 000 estrellas en busca de nuevos planetas, el CHEOPS se centrará en cada una de forma individual y en exoplanetas ya conocidos.[14] Podrá apuntar a prácticamente cualquier parte del cielo y utilizaráfotometría de muy alta precisión para determinar elradio exacto de cuerpos planetarios de masa conocida, de entre 1 y 20 M⊕.[23] De este modo, podrá identificar su estructura interna, aportar información relevante sobre su formación y perfilar los objetivos principales de la próxima generación de telescopios terrestres y orbitales.[24]
CHEOPS será la primera de una serie de pequeñas misiones del Programa de Ciencia de laAgencia Espacial Europea, compuesta por satélites muy especializados y de rápido desarrollo que completarán las labores realizadas por proyectos de mayor tamaño.[16] El 19 de octubre de 2012 fue seleccionada entre un total de veintiséis propuestas y fue incorporada al Programa de Ciencia dieciocho meses después, en febrero de 2014. La misión está siendo desarrollada en colaboración con laUniversidad de Berna, la Oficina Espacial Suiza (SSO) y una división de laSecretaría de EstadoSuiza de Educación, Investigación e Innovación (SERI). En total, once Estados miembros de laESA participan en el proyecto y cuentan con representación en el Programa de Ciencia de CHEOPS. El satélite será construido enEspaña porAirbus Defence & Space.[16]
El satélite tiene una estructura de base hexagonal y unas dimensiones aproximadas de 1.5 metros de largo, ancho y alto, basándose en la plataformaSeoSat.[12] Cuenta con un telescopioRitchey-Chrétien de tamaño medio,[23] de 30 cm deapertura y 1.2 m de longitud, desarrollado por laUniversidad de Berna.[25][26] montado en unbanco óptico rígido.[27] El sensorCCD del CHEOPS operará en unalongitud de onda visible, entre 400 y 1100 nm,[28] con una sensibilidad capaz de detectar unexoplaneta de un tamaño similar a la Tierra alrededor de una estrella de 0.9 M☉ en una órbita de sesenta días.[23]
Lospaneles solares, ubicados sobre unescudo solar que protegerá la carcasa del radiador y el detector contra los rayos delSol, proporcionarán un suministro continuo de 64 W con el que mantener sus operaciones y permitir la descarga de 1.2 Gb de datos diarios.[23] Además, dispondrá de una batería para almacenar el excedente de energía y mantener el telescopio en funcionamiento incluso durante las fases deeclipse.[29]
CHEOPS efectuará sus observaciones a poca distancia de la superficie, entre 650 y 800 km de altitud, y permanecerá en unaórbita heliosincrónica de 98° de inclinación.[23][25] La vida útil del proyecto es de tres años y medio,[25] y contará con un presupuesto de 50 millones de euros.[16]
Elsistema de control está estabilizado en tres ejes, pero bloqueado en elnadir, asegurando que uno de los ejes de la nave espacial siempre apunte hacia laTierra. Durante cada órbita, la nave girará lentamente alrededor de la línea de visión del telescopio para mantener el radiador del plano focal orientado hacia el espacio frío, permitiendo el enfriamiento pasivo del detector. La duración típica de observación será de 48 horas. Durante una observación típica de 48 horas, CHEOPS tendrá una estabilidad de puntería mejor que ocho segundos de arco con una confianza del 95%.[12][30]
El detector, la electrónica de soporte, el telescopio, la óptica de fondo, la computadora del instrumento y elhardware de regulación térmica se conocen agrupadamente como el Sistema de Instrumento CHEOPS (CHEOPS Instrument System (CIS)). La precisión fotométrica requerida se logrará utilizando un detectorCCD retroiluminado de transferencia de fotogramas simple deTeledyne e2v con 1024 × 1024 píxeles y un paso de píxeles de 13 µm. El CCD está montado en el plano focal del telescopio y se enfría pasivamente a 233 K (−40 °C), con una estabilidad térmica de 10 mK.
Se han fijado dos placas de titanio con miles de dibujos miniaturizados de niños en CHEOPS. Cada placa mide casi 18 cm × 24 cm. Las placas, preparadas por un equipo de laUniversidad de Ciencias Aplicadas de Berna, fueron presentadas en una ceremonia dedicada enRUAG el 27 de agosto de 2018.[31]
El principal objetivo de la misión CHEOPS es estudiar la estructura de exoplanetas menores queSaturno, con entre 1 y 20 M⊕, pertenecientes a las estrellas más brillantes del cielo nocturno que cuentan con planetas confirmados a su alrededor. Una vez identificadas con exactitud lamasa y el radio de una muestra significativa, será posible establecer restricciones estructurales para los exoplanetas, así como nuevas teorías sobre la formación y evolución de los cuerpos planetarios en ese rango de masas.[32] El satélite centrará sus observaciones en exoplanetas confirmados por el método develocidad radial, que los detecta por las oscilaciones que causan en sus estrellas como consecuencia de sus órbitas. Por tanto, el método infiere la masa de un planeta pero no sus dimensiones, que es el objetivo de la misión CHEOPS. Determinando su radio con precisión, se podrá estimar su composición y conocer si esterrestre ogaseoso mediante el cálculo de sudensidad.[32] Así, se establecerá con exactitud la relación entre masa y radio de los cuerpos planetarios con masas entre 1 y 20 M⊕.[33]
En eldisco de acrecimiento de un planeta en fase de formación, el núcleo de este último debe alcanzar una masa crítica antes de disponer de unagravedad suficiente como para alcanzar unaacreción descontrolada de gas que lo convierta en ungigante gaseoso. El potencial de un planeta para retener una gruesaatmósfera dehidrógeno u otros compuestos volátiles varía en función de numerosos factores, como su composición, lametalicidad de su estrella, la distancia respecto a esta osemieje mayor y, por supuesto, la propia masa del planeta.[33]
Las investigaciones del equipo de Courtney Dressing —Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian (CfA)— partiendo de los datos delHARPS-N, indican que existe un límite natural de unos 1.6 R⊕, por debajo del cual la mayoría de los planetas soncuerpos telúricos.[34][35] Además, sugieren que los planetas con masas inferiores a 6 M⊕ tienen altas probabilidades de presentar una composición similar a la de la Tierra.[36] Las observaciones del CHEOPS, mucho más precisas, permitirán identificar con más detalle la relación masa-radio de los cuerpos planetarios y el grado en que otros factores, como la distancia entre el planeta y su estrella, pueden afectar a la densidad del objeto.[33]
Sus observaciones serán de gran utilidad para futuros telescopios como elJWST y elATLAST, que podrán efectuar análisisespectroscópicos de las atmósferas de los planetas en busca de indicios devida extraterrestre.[37][38]
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Datos:Q376628
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