Ariel

El telescopio espacial ARIEL ( Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey ) es la cuarta misión de clase media del programa Cosmic Vision de la Agencia Espacial Europea . La misión tiene como objetivo observar al menos 1000 exoplanetas conocidos utilizando el método de tránsito , estudiando y caracterizando la composición química y las estructuras térmicas de los planetas. En comparación con el telescopio espacial James Webb , ARIEL será un telescopio mucho más pequeño con más tiempo de observación disponible para la caracterización de planetas. Se espera que ARIEL se lance en 2029 a bordo de un Arianespace Ariane 6 junto con el Comet Interceptor .

ARIEL observará 1000 planetas que orbitan estrellas distantes y realizará el primer estudio a gran escala de la química de las atmósferas de exoplanetas . ^[5] El objetivo es responder preguntas fundamentales sobre cómo se forman y evolucionan los sistemas planetarios . ^[6] Un espectrómetro esparcirá la luz en un espectro ("arcoíris") y determinará las huellas químicas de los gases en las atmósferas de los planetas. ^[6] Esto permitirá a los científicos comprender cómo la química de un planeta se vincula con el entorno en el que se forma, y ​​cómo su formación y evolución se ven afectadas por su estrella madre. ^[6] ARIEL estudiará una población diversa de exoplanetas en una amplia variedad de entornos, pero se centrará en planetas cálidos y calientes en órbitas cercanas a su estrella. ^[6]

La misión ARIEL está siendo desarrollada por un consorcio de varias instituciones de once estados miembros de la Agencia Espacial Europea (ESA), ^[a] y contribuyentes internacionales de cuatro países. ^[b] El proyecto está dirigido por la investigadora principal Giovanna Tinetti del University College London , ^{[8] [9]} quien previamente había liderado la fallida propuesta del Observatorio de Caracterización de Exoplanetas ( EcHO ) para la ranura de lanzamiento de M3 Cosmic Vision. ^{[10] [11]} Las operaciones de la misión y la nave espacial serán manejadas conjuntamente por la ESA y el consorcio detrás del desarrollo de la misión, a través de un Centro de Datos Científicos y de Operaciones de Instrumentos (IOSDC) coordinado. ^[7] Se establecerá un Centro de Operaciones de Misión (MOC) en el Centro Europeo de Operaciones Espaciales (ESOC) en Darmstadt , Alemania, mientras que un Centro de Operaciones Científicas (SOC) ARIEL concurrente se establecerá en el Centro Europeo de Astronomía Espacial (ESAC) cerca de Madrid , España. ^[7] El MOC será responsable de la nave espacial en sí, mientras que el SOC será responsable de archivar los datos de la misión y los datos científicos transmitidos desde la nave espacial. El IOSDC ayudará a desarrollar los resultados de la misión basándose en los datos recibidos por el SOC. ^[7]

En agosto de 2017, la NASA seleccionó condicionalmente Contribution to ARIEL Spectroscopy of Exoplanets ( CASE ) como Misión asociada de Opportunity , en espera del resultado de la selección de Cosmic Vision de la ESA. ^[12] Según la propuesta, la NASA proporciona dos sensores de guía fina para la nave espacial ARIEL a cambio de la participación de científicos estadounidenses en la misión. ^[13] CASE fue seleccionado oficialmente en noviembre de 2019, con el astrofísico del JPL Mark Swain como investigador principal. ^[14]

El 7 de diciembre de 2021, la ESA anunció que el contrato de 200 millones de euros para construir ARIEL había sido adjudicado a Airbus Defence and Space. ^[15]

El 6 de diciembre de 2023, la ESA aprobó la construcción de ARIEL con una fecha de lanzamiento prevista para 2029. ^[16]

El diseño de la nave espacial ARIEL se basa en el previsto para la misión del Observatorio de Caracterización de Exoplanetas ( EChO ), y tiene herencia del diseño térmico de Planck . ^{[7] [17]} El cuerpo de la nave espacial está dividido en dos módulos distintos conocidos como el Módulo de Servicio (SVM) y el Módulo de Carga Útil (PLM). El SVM tiene forma de estructura "sándwich", que consta de tres ranuras en V de aluminio y tres pares de puntales bípodes de fibra de vidrio de baja conductividad que sostienen el PLM. ^{[17] Se utiliza una configuración básica de telescopio horizontal para el propio PLM, que alberga todos los instrumentos científicos de la nave espacial y su} espejo primario ovalado de 1,1 m × 0,7 m (3 pies 7 pulgadas × 2 pies 4 pulgadas) . ^{[17] [18]} En el lanzamiento, la nave espacial tendrá una masa de combustible de 1.300 kg (2.900 lb), y tendrá una masa seca de 1.000 kg (2.200 lb). ^[18] El PLM representará alrededor de 300 kg (660 lb) de esa masa. ^[18]

El conjunto del telescopio ARIEL es un telescopio Cassegrain fuera de eje seguido de un tercer espejo parabólico para recolocar el haz . El telescopio utiliza un espejo primario ovalado de 1,1 m × 0,7 m (3 pies 7 pulgadas × 2 pies 4 pulgadas) ; la calidad de imagen del sistema está limitada por la difracción para longitudes de onda mayores a aproximadamente 3 μm , y su relación focal (f) es 13,4. ^[19] El sistema adquirirá imágenes en el espectro visible e infrarrojo cercano. ^[19] El sensor de infrarrojo cercano y su placa controladora frontal son los mismos del instrumento Euclid.NISP . Para operar su espectroscopio infrarrojo entre 1,95 μm y 7,8 μm, el telescopio se enfriará pasivamente a una temperatura de 55 K (−218,2 °C; −360,7 °F). ^{[7] [19]}

Se espera que la nave espacial ARIEL sea lanzada en 2029 por el vehículo de lanzamiento Ariane 62 de Arianespace (actualmente en desarrollo ^{[20] [21]} ) junto con el Comet Interceptor . ^{[15] [3] [22] [23]} Se lanzará desde el Centro Espacial Guyanais (CSG) en Kourou , Guayana Francesa , ^{[22] [23]} desde el "Ensemble de lancement Ariane" ELA-4 (Ariane Launch Area-4) que se está construyendo específicamente para futuros lanzamientos de Ariane 6. ^[24] ARIEL se lanzará al punto L ₂ de Lagrange , en una posición ubicada a una distancia de 1.500.000 km (930.000 mi) de la Tierra , ^[22] donde encontrará un entorno térmico muy estable que se requiere para detectar exoplanetas. ^[23]

• CHEOPS y PLATO – Misiones exoplanetarias de Cosmic Vision
• Fast Infrared Exoplanet Spectroscopy Survey Explorer (FINESSE) fue una propuesta de misión (cancelada) a la NASA equivalente a ARIEL
• Comet Interceptor : lanzamiento en el mismo vehículo de lanzamiento
• Lista de telescopios espaciales

• ARIEL Archivado el 30 de marzo de 2018 en el sitio web oficial de Wayback Machine
• ARIEL en la Agencia Espacial Europea