Ariel, un paso más cerca de hacerse realidad

La misión exoplanetaria Ariel, de la Agencia Espacial Europea (ESA), cuyo lanzamiento está programado para 2029, ha pasado de la fase de estudio a la de implementación, por lo que se deberá seleccionar un contratista industrial para construir la nave.

Ariel, siglas en inglés de Estudio de Grandes Exoplanetas por Detección Atmosférica Remota en el Infrarrojo (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey), abordará uno de los temas clave del programa Cosmic Vision de la ESA: ¿cuáles son las condiciones para la formación de planetas y el nacimiento de la vida? Ariel investigará de qué están hechos los exoplanetas, cómo se formaron y cómo evolucionan estudiando una muestra diversa de unas mil atmósferas planetarias en longitudes de onda visible y de infrarrojos al mismo tiempo.

Esta es la primera misión dedicada a medir la composición química y la estructura térmica de los exoplanetas, vinculándolas con el entorno de la estrella progenitora. De esta forma conoceremos mejor cómo la química del planeta se asocia al entorno en que se formó o si el tipo de estrella condiciona la física y la química en la evolución del planeta.

Las observaciones de estos mundos permitirán obtener información sobre las primeras fases de la formación planetaria y atmosférica, así como su posterior evolución, lo que también nos ayudará a poner a nuestro sistema solar en el contexto mayor del cosmos.

En 2018, Ariel fue la cuarta misión científica de clase media elegida en el programa Cosmic Vision de la ESA. Su “adopción” tuvo lugar durante la reunión del Comité para el Programa Científico de la agencia, celebrada el 12 de noviembre, en la que se han sentado las bases para su construcción.

“Ariel nos permitirá llevar la ciencia planetaria más allá de las fronteras de nuestro sistema solar”, señala Günther Hasinger, director de Ciencia de la ESA. “La adopción de Ariel consolida el compromiso de la ESA con la investigación exoplanetaria y asegura la posición de los astrónomos europeos a la vanguardia de este revolucionario campo durante la próxima década e incluso después”.

Ariel será la tercera misión exclusivamente exoplanetaria de la ESA que se lanzará en diez años. Cada una de ellas abordará un aspecto único de los exoplanetas. Cheops, el Satélite para la Caracterización de Exoplanetas lanzado en diciembre de 2019, ya está ofreciendo datos científicos de primer orden. Plato, la misión Tránsitos Planetarios y Oscilaciones de Estrellas, se lanzará en 2026 para localizar y estudiar sistemas planetarios extrasolares, especialmente planetas rocosos en la zona habitable de estrellas de tipo solar, a una distancia en la que podría existir agua líquida en la superficie del planeta. Ariel, cuyo lanzamiento está previsto para 2029, se centrará en planetas templados y calientes, en el rango de superTierras a gigantes gaseosos, que orbiten cerca de sus estrellas progenitoras, aprovechando sus atmósferas bien mezcladas para descifrar su composición global.

Durante los próximos meses se invitará a la industria a presentar ofertas para suministrar el hardware de la nave para Ariel. Hacia el verano del año que viene se seleccionará al contratista industrial para su construcción.

El módulo de carga útil de la misión, que incluye un telescopio criogénico de un metro y los instrumentos científicos asociados, será suministrado por el consorcio de la misión, que comprende más de 50 institutos de 17 países europeos. La NASA también contribuirá a la carga útil.

“Tras un periodo de trabajo intenso en los conceptos de diseño preliminares y en la consolidación de las tecnologías necesarias para demostrar la viabilidad de la misión, estamos listos para avanzar a la fase de implementación”, señala Ludovic Puig, responsable del estudio de la misión.

Los espectrómetros del telescopio medirán la huella química de un planeta mientras pasa por delante (tránsito) o por detrás (ocultación) de su estrella progenitora. Estas mediciones también permitirán a los astrónomos observar cómo el planeta atenúa el brillo de la estrella con una precisión de 10-100 partes por millón.

Ariel podrá detectar signos de componentes conocidos de las atmósferas de los planetas, como vapor de agua, dióxido de carbono o metano. También detectará compuestos metálicos más exóticos para descifrar el entorno químico global del sistema solar distante. En el caso de cierto número de planetas, Ariel también llevará a cabo un estudio detallado de sus sistemas nubosos y analizará las variaciones atmosféricas, tanto diarias como estacionales.

 “Ariel nos permitirá llevar la caracterización de exoplanetas al siguiente nivel, al estudiar estos mundos distantes de manera individual y, aún más importante, en cuanto que poblaciones, con un nivel de detalles sin precedentes”, explica Göran Pilbratt, científico del estudio de Ariel para la ESA.

“Nuestro censo químico de cientos de sistemas solares nos ayudará a entender cada planeta en el contexto del entorno químico y la composición de su estrella progenitora, lo que a su vez nos ayudará a comprender mejor nuestro propio vecindario cósmico”, añade Theresa Lueftinger, científica del proyecto Ariel de la ESA.

“Nos complace entrar en la fase de implementación de la misión Ariel”, reconoce Jean-Christophe Salvignol, responsable del proyecto Ariel de la ESA. “Estamos avanzando hacia un diseño optimizado de la nave para responder a preguntas fundamentales sobre nuestro lugar en el cosmos.”

Está previsto que Ariel se lance a bordo del nuevo cohete Ariane 6 de la ESA desde el Puerto Espacial Europeo de Kurú (Guayana Francesa). Operará desde una órbita alrededor del segundo punto de Lagrange, L2, a 1,5 millones de kilómetros “detrás” de la Tierra vista desde el Sol, en una misión inicial de cuatro años. Compartirá su viaje al espacio con la misión Comet Interceptor. (Fuente: ESA)