As¨ª es ¡®Cheops¡¯, el sat¨¦lite espa?ol para medir exoplanetas

En los ¨²ltimos siglos ya se sospechaba, pero hasta 1995, nadie supo a ciencia cierta que exist¨ªan mundos como la Tierra en la ¨®rbita de otras estrellas. Ahora se conocen m¨¢s de 4.000 planetas extrasolares, pero todav¨ªa muy poco acerca de sus caracter¨ªsticas. ?De qu¨¦ est¨¢n hechos? ?C¨®mo se formaron? ?Son habitables? Para buscar las respuestas ha nacido Cheops, un nuevo sat¨¦lite de la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en ingl¨¦s) fabricado en Espa?a y enfocado exclusivamente a estudiar los exoplanetas ya identificados.

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Cheops es una nave modesta. Apenas mide un metro y medio de largo, de alto y de ancho, y solo cuenta con un instrumento cient¨ªfico: un fot¨®metro muy sensible que medir¨¢ la luz de otros sistemas planetarios. Su misi¨®n es registrar el tama?o de los exoplanetas para que los cient¨ªficos puedan calcular la densidad media de cada uno y as¨ª estimar su composici¨®n, es decir, si son rocosos como la Tierra o bolas de gas como J¨²piter y Saturno.

La misi¨®n ¡ªr¨¢pida y barata en el contexto de la exploraci¨®n espacial¡ª es un hito del programa cient¨ªfico de la ESA. Sienta las bases para el estudio m¨¢s detallado de exoplanetas que la agencia planea para la pr¨®xima d¨¦cada, y adem¨¢s es la primera misi¨®n espacial internacional dirigida desde Espa?a. En un concurso abierto a la industria europea, la divisi¨®n espa?ola de Airbus Defensa y Espacio gan¨® en 2014 el contrato de 25 millones de euros para encargarse de fabricar el sat¨¦lite. ¡°La forma en que se ha desarrollado ha sido de v¨¦rtigo¡±, dice Andr¨¦s Borges, el responsable en Airbus del proyecto. Cinco a?os m¨¢s tarde, Cheops est¨¢ listo para volar.

¡°Esta es la primera misi¨®n cient¨ªfica de categor¨ªa peque?a que llevamos a cabo¡±, dijo Nicola Rando, responsable de la ESA del proyecto Cheops, durante la presentaci¨®n del sat¨¦lite a los medios en las instalaciones de Airbus en Madrid. Hablaba junto a la sala limpia donde ahora descansa el aparato bajo una cubierta protectora. All¨ª permanecer¨¢ hasta que llegue el momento del lanzamiento, programado a bordo de un cohete Soyuz para octubre de este a?o, desde el puerto espacial europeo en Guayana Francesa. Cheops compartir¨¢ la nave con otro instrumento de la agencia espacial italiana, para abaratar los costes de esta misi¨®n que la ESA ha limitado a 50 millones de euros.

Cuando se encuentre en la ¨®rbita terrestre, a 700 kil¨®metros de altura, el nuevo sat¨¦lite enfocar¨¢ su telescopio a las estrellas de nuestra galaxia para medir la reducci¨®n del brillo que se produce en cada una cuando un planeta cruza por delante de ella. Este descenso en la cantidad de luz percibida se corresponde al tama?o relativo del planeta. La gran ventaja de centrarse en objetivos conocidos es que Cheops maximizar¨¢ la recogida de datos durante su vida ¨²til de tres a?os y medio, ya que sabr¨¢ exactamente a d¨®nde apuntar y cu¨¢ndo, anticip¨¢ndose al tr¨¢nsito de los cuerpos que m¨¢s interesan. La repetici¨®n de mediciones estables permitir¨¢, por primera vez, determinar con exactitud y precisi¨®n el radio de cada exoplaneta.

La misi¨®n es un hito del programa cient¨ªfico de la ESA. Sienta las bases para el estudio m¨¢s detallado de exoplanetas que la agencia planea para la pr¨®xima d¨¦cada, y adem¨¢s es la primera misi¨®n espacial internacional dirigida desde Espa?a

En el futuro, un sat¨¦lite equipado con un espectr¨®grafo, como el de la misi¨®n Ariel programada por ESA para la pr¨®xima d¨¦cada, podr¨¢ analizar el espectro electromagn¨¦tico de un planeta para identificar la composici¨®n qu¨ªmica de su atm¨®sfera, si la tiene. ¡°Para cuando empiecen las observaciones de Ariel, tendremos una lista de planetas que consideramos compatibles con la vida tal y como la conocemos¡±, explic¨® Rando a Materia despu¨¦s de la presentaci¨®n.

Los exoplanetas potencialmente habitables deber¨¢n tener una densidad similar a la de la Tierra, y adem¨¢s deber¨¢n estar a una distancia ¨®ptima de su estrella para evitar el fr¨ªo o el calor extremos. Sin embargo, hay cuerpos de otras caracter¨ªsticas que son igual de interesantes para la ciencia, asegura Ignasi Ribas, miembro del equipo cient¨ªfico de Cheops del CSIC y del Instituto de Estudios Espaciales de Catalu?a. ¡°Por ejemplo, hay muchos planetas llamados jupiteres calientes, y no conocemos por qu¨¦ existen estos planetas tan grandes que duplican en tama?o a J¨²piter. Es un gran misterio¡±, dice Ribas. ¡°Tambi¨¦n interesan planetas de la densidad intermedia entre los rocosos y los gaseosos, para entender c¨®mo se produce esa transici¨®n¡±, agrega.

La nueva misi¨®n medir¨¢ el volumen de los exoplanetas, pero ser¨¢ necesario conocer tambi¨¦n su masa para poder calcular esas densidades. La masa de un planeta lejano se puede obtener al medir la velocidad radial de su estrella: Incluso con un telescopio terrestre, en muchas estrellas distantes se aprecia un ligero vaiv¨¦n, provocado por la atracci¨®n gravitacional de un planeta. El vaiv¨¦n provoca un corrimiento hacia el rojo o hacia el azul en el espectro lum¨ªnico de la estrella, dependiendo de si el planeta est¨¢ delante o detr¨¢s del astro. Este cambio de frecuencia se conoce como el efecto Doppler; es el mismo que cambia el tono de una sirena cuando se oye pasar a una ambulancia en la calle. Al conocerlo, se puede estimar la masa del planeta, ya que los m¨¢s masivos tiran de su estrella con m¨¢s fuerza.

La ESA desarrolla la misi¨®n Cheops en colaboraci¨®n con Suiza, con contribuciones importantes de Alemania, Austria, B¨¦lgica, Espa?a, Francia, Hungr¨ªa, Italia, Portugal, Reino Unido y Suecia. El 80% del tiempo de observaci¨®n cient¨ªfica se dedicar¨¢ a la lista de exoplanetas definida por el equipo cient¨ªfico de Cheops, mientras que el 20% restante quedar¨¢ a disposici¨®n de los cient¨ªficos de todo el mundo.