Adiós Gaia (II). En los cielos

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Esta vez me ha costado mucho más volver al tajo … ¡demasiadas tentaciones!

Necesitaba el empujón.

No se me ha olvidado, sigo con la despedida a ese multiplicador de datos que es Gaia. Me había quedado en los preparativos, en los informes de lo que se esperaba del sondeo.

Antes un comentario ‘por afinidad’. A lo mejor suena irreverente, pero una no puede evitarlo: a mí siempre me ha recordado a un sombrero.

Resulta que el 25 de noviembre se celebra el día de Santa Catalina de Alejandría que, ignoro por qué, es la patrona de las sombrererías. No sé si aún se celebra, pero había una costumbre parisina de que ese día las mozas (mademoiselles serán allí) en edad casadera salían a lucir un sombrero diseñado expresamente al que se llama ‘catherinette’ … et voilà, quita algún complemento que otro y ahí está Gaia, ma catherinette.

Vaaale, a lo serio.

Comienza el viaje

Me había quedado en la entrada anterior en el 19 de diciembre de 2013, el día que Ma Catherinette subió a los cielos, y allí desplegó su ala protectora del sol.

El despliegue del parasol se inició 88 minutos después del lanzamiento y duró 10 minutos.

Y siguió su vuelo camino del punto L2 donde estaba previsto que realizaría su trabajo … eso sí, cada mes deberían encenderse los motores para su reajuste de posición.

En su camino a L2 no gira, pero sí van realizándose labores de puesta a punto. El día 3 de enero, 15 días después del lanzamiento, a las 11:30 UTC se establece la comunicación a través de la estación australiana de New Norcia … ¿motivo? … encendido de la cámara.

La descripción minuciosa de toda esta fase se encuentra en https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/news_20140106.

Este proceso termina a las 15:45 UTC. En estas aproximadamente cuatro horas, se activan los 7 procesadores de vídeo con sus respectivas CCD y demás dispositivos que permitirán que se realice un seguimiento de las estrellas. Esto será posible cuando se ajuste el giro con la toma de imágenes. Mientras lo que interesa controlar es el estado físico de los dispositivos (temperatura y demás).

Así las cosas no se esperan más que imágenes desenfocadas. Esta es la primera oficialmente reconocida:

El día 5 de enero se producen más ajustes. Esta vez le toca al láser BAM-Basic Angle Monitoring … ¿que para qué sirve? … pues para algo que a mí me parece fundamental: establecer estrellas estáticas artificiales que sirvan de referencia para los movimientos de las estrellas reales (imagino que también se utiliza en todos esos telescopios tan sofisticados como el VLT, etc. o algo similar, supongo).

Órbitas y puntos

Desde el momento del primer encendido le quedaban a Gaia alrededor de 500.000 km para situarse en el punto L2 del sistema Sol-Tierra que está a 1.500.000 km de distancia.

L de Joseph-Louis Lagrange, por su denominación francesa aunque de nacimiento italiano. Sea porque jugaba con la interacción gravitatoria entre cuerpos, sea porque se percató de que debería haber puntos en los que la presencia de un tercero pudiera ser estacionaria (Euler ya había abierto algún camino), el caso es que sí, si pones un cuerpo con masa despreciable (o casi) entre dos cuerpos masivos en órbita, hay unos puntos de interferencia donde la fuerza de la gravedad se anula (o casi) pudiendo permanecer estacionario ese tercer cuerpo ligero.

Lo del casi parece que explica que Gaia necesitara de las correcciones mensuales citadas antes.

Estos son los puntos L:

Haciendo muchos cálculos de esos que tanto gustan en Física, se llega a la conclusión de que los puntos idóneos para colocar el satélite son L1 y L2, ambos suficientemente estables. ¿Por qué L2? … porque estaría a la sombra de la Tierra lo que favorece la observación, mantiene una temperatura estable, le llegaría menos radiación solar a la que Gaia es muy sensible … en fin esas cosas.

Sin embargo ese ‘casi estable’ no es un ‘estable’, así que sus respectivos descubridores (no me detengo ahora en ellos) nos presentan algunas maneras de estabilizar más y gastar menos combustible para corregir las órbitas. De nuevo por aquello de la interacción ejercida por la gravedad, esos cuerpos pequeños que son los satélites colocados en las cercanías de L2 serán más eficientes si logran tener un giro a su alrededor de manera que compensen todas esas gravedades a que están sometidos. Esas ‘órbitas’ pueden ser de tres tipos: de halo, de Liapunov y de Lissajous.

¿Cuál se elige para Gaia? … la de Lissajous

¿Por qué? … solo las mentes más retorcidas lo saben

El día 15 de enero, casi un mes después de su lanzamiento, Gaia se coloca en órbita Lissajous alrededor de L2 (¿a que parece que sepa de qué hablo?)

Y dos días después, por fin, una imagen de esas primeras estrellas observadas, Sadalmelik, en Aquarius, una binaria G2Ib (¿supergigante?), cuyo nombre oficial es αAqr:

Es hora de ajustes

En febrero se toman las primeras imágenes que ayudarán a la calibración. Sirva como muestra ésta tomada a NGC 6543, la Cat’s Eye o Sunflower o Snail Nebula, como se prefiera:

La mejora entre estas dos imágenes tomadas con un mes de diferencia es evidente, pero Gaia no se ha diseñado para tomar imágenes (solo aprecia intensidades), sino para mediciones astrométricas de posición y movimiento y espectroscópicas para conocer propiedades como brillo, temperatura, masa, edad y composición química.

Será a partir de junio cuando empiecen las pruebas de espectroscopia:

Entre prueba y prueba la curiosidad lleva a intentar detectar su posición desde distintas localizaciones terrícolas.

No todo iba a rodar perfectamente. Aparecen los primeros problemas: la aparición de hielo que genera luz parásita y afecta a la toma de datos de las estrellas menos brillantes (a partir de magnitud 20) es uno de ellos. Se intentan corregir bien midiendo las correcciones que debería aplicarse, bien reproduciendo en tierra las condiciones para averiguar alguna forma que permita calentar las gots de agua condensada helada.

Otro problema, esta vez con el BAM ya mencionado necesario para establecer estrellas de referencia y que mide y corrige cada pocos minutos el ángulo entre los dos telescopios. Parece que hay más variaciones de ángulo de las previstas.

Se decide que una vez empiece a recoger datos se analizarán todas estas anomalías sobre una muestra de los datos obtenidos durante un un mes.

Pocos días después (todo esto se está produciendo a lo largo del mes de junio de 2014) se pone en marcha el instrumento RVS-Radial Velocity Spectrometer que es un módulo óptico que permite medir la velocidad radial … osea, velocidad transversal + velocidad radial = 3D.

Para primeros de julio Gaia cumple con uno de sus cometidos prometidos, su utilidad para la detección de asteroides. Recordemos que había sido la escusa perfecta para la aprobación del proyecto Gaia y aquí está, el movimiento de (4997) Ksana obtenido por cinco escaneos realizados alternativamente cada 106 y 254 minutos.

Comienza la rutina

El 18 de julio se da por concluida la fase de puesta en marcha y ajustes. Quedan algunas actividades pendientes pero el 25 de julio se da por iniciada la fase de trabajo rutinario inicialmente previsto para 5 años.

Reproduzco aquí el resumen de los puntos esenciales:

Destripando el módulo de carga útil

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Toda la información está extraída del archivo de noticias del sitio web de la misión Gaia en https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/news

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… a propósito

Muchas cosas y noticias me han sorprendido en este par de meses, pero no caben todas.

Geometría acrobática

Está claro: no hay geometría cósmica imposible. Tenemos al sistema triple de enanas marrones 2M1510 A,B y C. En el subsistema A-B se ha encontrado un exoplaneta que lo orbita … más difícil todavía, lo orbita perpendicularmente (órbita polar).

Ver animación https://youtu.be/jwT1NNVPU6Y

Lagrange estaría frotándose las manos.

Más geometrías

En Cerro Armazones se masca la impaciencia

Otro ojo de Gaia

Cuando el JWST empezó su trabajo titulé una entrada como ¿El ojo de Gaia? Me imaginaba que ambos telescopios serían una fuente de sorpresas. Parece que también Hubble y Gaia forman un gran equipo. Me estoy refiriendo al origen del magnetar SGR 0501+4516 que se creía procedía de un remanente próximo. Sin embargo, los datos de Gaia señalan un desplazamiento más amplio.

Ahí, están … investigando.

Y otra despedida

Una última imagen de la cámara WFPC2 del Hubble antes de ser sustituida en 2009. Nos la recordaba el sitio esahubble.org. Se trata de la nebulosa planetaria, la PN K 4-55, muy cerca de Deneb.