En el campo de la astronomía de rayos X, la XRISM (Misión de Espectroscopía e Imágenes de Rayos X) marca una nueva era. Este telescopio espacial, lanzado el 6 de septiembre de 2023, es el resultado de una colaboración entre la NASA, la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) y la Agencia Espacial Europea (ESA). XRISM está equipado con Resolve, un instrumento diseñado para ofrecer espectros de rayos X con una precisión sin precedentes. Desafortunadamente, una trampilla que no se abre impide que funcione.
Un pasado de desafíos y esperanzas
Suzaku Fue lanzado por la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) en julio de 2005. Este telescopio de rayos X fue diseñado para estudiar fenómenos energéticos en el Universo, como agujeros negros, supernovas y cúmulos de galaxias. Desafortunadamente, Suzaku se había encontrado problemas técnicos poco después de su lanzamiento. De hecho, su espectrómetro había dejado de funcionar debido a un fallo del sistema de refrigeración, que había limitado considerablemente sus capacidades iniciales.
A pesar de esta pérdida, Suzaku pudo continuar su misión gracias a sus otros instrumentos funcionales, contribuyendo así a una mejor comprensión de los fenómenos extremos del universo.
Hitomi, lanzado en febrero de 2016, representó otro avance en la tecnología de los telescopios de rayos X. Con un espectrómetro de rayos X de alta resolución y otros instrumentos avanzados, Hitomi prometió proporcionar detalles sin precedentes de los procesos energéticos del Universo. La misión tenía como objetivo, en particular, estudiar con una precisión incomparable los vientos galácticos, los cúmulos de galaxias y las fuentes de rayos X de alta energía.
Sin embargo, poco después de su lanzamiento, Hitomi también sufrió una serie de fallas catastróficas. En marzo de 2016, una serie de errores en el sistema de control de actitud provocaron, en particular, una rotación rápida e incontrolada del satélite. Los intentos de estabilizar a Hitomi fracasaron y la nave espacial finalmente se desintegró en órbita.
Las experiencias de Suzaku y Hitomi, sin embargo, fueron cruciales para el desarrollo de XRISMO. Las lecciones aprendidas de los fracasos y éxitos de estas misiones han permitido mejorar el diseño y la fiabilidad de los instrumentos de este telescopio dedicado a los rayos X. Lamentablemente, también en este caso parece que todo no va según lo previsto.
Un problema de trampilla encontrado por el telescopio XRISM
Resolve es el instrumento central de XRISM, que se lanzará en 2023. Es un espectrómetro de rayos X suaves de alta precisión, diseñado para medir las propiedades de los rayos X emitidos por objetos celestes con una resolución energética sin precedentes.
Para operar, Resolve utiliza tecnología de espectrometría avanzada llamada microcalorimetría. A diferencia de los detectores de rayos X tradicionales que convierten los fotones de rayos X en cargas eléctricas, este instrumento mide los rayos X convirtiendo su energía en calor. Luego, este calor se detecta y mide con extrema precisión, lo que permite determinar la energía exacta de los fotones de rayos X observados.
La principal preocupación actual en esta misión es la apertura de la escotilla de Resolve. Esta trampilla, inicialmente diseñada para proteger el espectrómetro durante las fases terrestres de la misión, en realidad no estaba no se abre como se esperaba una vez que el telescopio está en órbita. Los demás instrumentos funcionan como se esperaba, lo que aún permite a JAXA y NASA recopilar datos valiosos.
Un riesgo real
Las dos agencias espaciales ahora planean continuar operando XRISM tal como está durante dieciocho meses con el objetivo de recopilar la mayor cantidad de datos posible, antes de intentar abrirlo nuevamente. Sin embargo, tal maniobra conlleva varios riesgos graves que podrían dañar el telescopio.
En primer lugar, abrir la escotilla podría requerir la aplicación de un fuerza mecánica significativa. Dicha fuerza podría dañar los actuadores u otros componentes mecánicos del telescopio. Las acciones necesarias para desalojar la trampilla, como sacudir el telescopio, también podrían introducir vibraciones o sacudidas que afectarían a otros componentes sensibles.
Otro riesgo es el de cambio de temperatura. Para intentar desalojar la trampilla, puede que sea necesario calentar el telescopio. Sin embargo, el criostato Resolve debe mantenerse a temperaturas extremadamente bajas para garantizar que el espectrómetro funcione correctamente. Por lo tanto, el calentamiento podría comprometer esta condición y dañar potencialmente el instrumento.
Por último, si la trampilla se abre de forma incontrolada, esto podría provocar una despresurización rápidalo que alteraría el funcionamiento del criostato y afectaría a todo el sistema de refrigeración.
En última instancia, las agencias espaciales JAXA y NASA deberán sopesar cuidadosamente los riesgos y beneficios antes de intentar abrir la escotilla de Resolve nuevamente.
