El satélite más frío en alcanzar la órbita entorno al punto L2

Refrigerando los Instrumentos de Planck
3 julio 2009

El pasado jueves por la noche, los detectores del Instrumento de Alta Frecuencia de Planck alcanzaron su extraordinariamente baja temperatura de funcionamiento de -273°C, convirtiendo al satélite en el objeto conocido más frío del espacio. El satélite también acaba de alcanzar su órbita definitiva entorno al segundo punto de Lagrange del sistema Sol-Tierra, conocido como L2.

Planck está equipado con un sistema de refrigeración pasivo que reduce su temperatura hasta unos -230°C radiando calor al espacio. Tres refrigeradores activos lo relevan en este punto para reducir todavía más la temperatura hasta la extraordinaria cifra de -273.05°C, tan solo 0.1°C por encima del cero absoluto – la temperatura más baja teóricamente posible en el Universo.

Estas temperaturas tan bajas son necesarias para que los detectores de Planck puedan estudiar el Fondo Cósmico en Microondas (CMB, en su acrónimo inglés), la primera luz emitida por el universo tan solo 380 000 años después del Big Bang, midiendo su temperatura a lo largo del cielo.

Equivalente a detectar el calor de un conejo en la Luna

Planck telescope focal plane unit
Unidad del plano focal del telescopio de Planck

Los detectores buscarán variaciones en la temperatura del CMB del orden de la millonésima parte de un grado – lo que es comparable a detectar desde la Tierra el calor generado por un conejo sentado en la Luna. Este es el motivo por el que los detectores se deben enfriar a temperaturas cercanas al cero absoluto (-273.15°C, o cero Kelvin, 0K).

Se puede encontrar más información sobre las diferentes etapas del proceso de refrigeración en el enlace ‘Planck in depth’, situado en el menú de la derecha.

Llegada al punto L2

A partir de las 13:15 CEST del pasado Jueves, 2 de Julio, el Equipo de Control de la Misión Planck llevó a cabo una crítica maniobra de inserción en órbita, diseñada para situar al satélite en su órbita definitiva entorno al punto L2.

Órbita de Planck

Una vez enviado el comando, el desarrollo de la maniobra se controló de forma autónoma por el propio satélite, encendiendo sus motores durante un periodo de entre 12 y 24 horas. La maniobra dirigió al satélite hacia su órbita operacional definitiva entorno al segundo punto de Lagrange del sistema Sol-Tierra, el L2.

El encendido de los motores se planeó deliberadamente para ser un poco más corto de lo necesario, lo que permitirá realizar una pequeña maniobra de ‘ajuste fino’ en los próximos días que dejará al satélite perfectamente situado en la trayectoria definitiva.

“Si bien la maniobra en si es rutinaria, representa el último gran paso en el largo viaje hacia el L2, y todo el equipo aquí está muy contento de ver cómo Planck alcanza finalmente su órbita operacional”, comenta Chris Watson, Responsable de las Operaciones del Satélite, desde la Sala de Control Dedicada de la misión en el Centro Europeo de Operaciones Espaciales de la ESA en Darmstadt, Alemania.

Combined focal planes of Planck's two instruments
Plano focal combinado de los dos instrumentos de Planck

La maniobra se diseñó para cambiar la velocidad del satélite en 211.6 km/hora, finalizando con una velocidad de 1010 km/hora respecto al suelo. Acompañando a la Tierra y al punto virtual L2, Planck estará orbitando entorno al Sol a una velocidad de 106 254 km/hora (29.5 km/segundo).

Al comienzo de la maniobra, Planck estaba situado a 1.43 millones de kilómetros de la Tierra.

Las Operaciones Científicas, a punto de comenzar

Planck escaneando el cielo

Todas las actividades de puesta en servicio continúan según el programa, y esta fase de la misión está prácticamente terminada. Durante las próximas semanas, se realizará un ajuste fino del funcionamiento de los instrumentos para mejorar sus prestaciones.

Planck comenzará a cartografiar el cielo a mediados de Agosto.

Nota a los editores:

Las tres etapas de refrigeración han sido construidas por diferentes institutos, como parte del consorcio para la construcción y entrega de los dos instrumentos de Planck, el Instrumento de Alta Frecuencia (HFI) y el de Baja Frecuencia (LFI):

  • El refrigerador de 20K: El Jet Propulsion Laboratory, California, Estados Unidos.
  • El refrigerador de 4K: El Rutherford Appleton Laboratory (miembro del consorcio para el HFI) en Didcot, y Astrium, ambos en el Reino Unido.
  • El refrigerador de 0.1K: Centre de Recherches des Très Basses Températures, en Grenoble, Francia y el Institut d’Astrophysique Spatiale, en Orsay, Francia (ambos miembros del consorcio para el HFI), así como DTA Air Liquide, también en Grenoble, Francia.

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