El Observatorio Espacial Herschel

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El Observatorio Espacial Herschel
Dónde Nadie ha Podido Llegar el viaje de
Mark KidgerGrupo de Soporte ComunitarioHerschel
Science CentreEuropean Space Astronomy Centre
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Que es Herschel?

• Originalmente se conoció como FIRST Far
  InfraRed Space Telescope.
• Es un telescopio del infrarrojo lejano.
• Tiene un espejo con 3.5-m de diámetro.
• Es totalmente robótico todas las observaciones
  se realizarán autónomamente.
• Es el primer telescopio grande que se ha lanzado
  al espacio profundo.
• Es, sin duda, la misión más ambiciosa jamás
  lanzada por la Agencia Espacial Europea.

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Por qué Herschel?

• Cuando se propuso en los años 90 se llamaba
  FIRST.
• En el año 2000 el nombre se cambió para celebrar
  el 200 aniversario del descubrimiento de la
  radiación infrarroja por William Herschel.
• El experimento de Herschel fue el primer paso
  hacia los detectores infrarrojo modernos,
  llamados bolómetros.

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Qué es la radiación infrarroja?

• La radiación infrarroja es la radiación del
  calor.
• Es una luz invisible emitida por todos los
  objetos en función de su temperatura.
• Herschel detectará, literalmente, el calor de los
  astros lejanos.

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Más sobre la radiación infrarroja

• No podemos ver la radiación infrarroja, pero sí
  podemos sentirla con la piel, por ejemplo, cuando
  estamos cerca de un objeto caliente.
• Algunos animales pueden ver y usar la luz
  infrarroja hasta cierto punto (p.ej. las abejas y
  las serpientes cascabeles).

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Como detectar el calor de una galaxia lejana

• Cuando la radiación infrarroja llega al detector
  lo calienta.
• A la medida de que se caliente, deje de ser un
  superconductor y el corriente en el circuito se
  reduce.

Un bolómetro sencillo
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Qué es que hace que Herschel sea diferente?

• El tamaño sí importa!

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Herschel el mayor con diferencia

• IRAS (1983), 57-cm
• ISO (1995-98), 60-cm
• Spitzer (2003-?), 85-cm (NASA)
• Akari (2006-07), 67-cm (Japón)

Herschel (2009-2012?), 3.5-m
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Qué significa eso para Herschel?

• Más sensible llega más profundo en el espacio.
• Mayor resolución proporciona unas imágenes más
  nítidas.

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Herschel será capaz de ver a las galaxias más
viejas y lejanas del universo, formadas poco
después de la Gran Explosión.
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Qué es que hace que Herschel sea diferente?

• Un diseño original!

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Al espacio sin abrigo!

• Para detectar la radiación infrarroja débil hay
  que enfriar los instrumentos con helio liquido.
• Hasta ahora, los telescopios infrarrojos como ISO
  (derecha) siempre han tenido que volar envueltos
  en una chaqueta llena de helio liquido.

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Al espacio sin abrigo!

• Obviamente, el tamaño de la chaqueta de helio
  limita el tamaño del telescopio dentro.
• Herschel es el primer telescopio infrarrojo sin
  un abrigo de helio.
• Cómo puede mantenerse frío en el espacio
  profundo a la luz abrasadora del sol?

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El secreto de Herschel la protección solar!
El parasol mantiene el telescopio a una
temperatura de -190ºC.
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Herschel corazón helado, pero muy sensible
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Se ajusta como un guante

• Con el parasol a lomos Herschel mide
• 7.5-m de alto y
• 4-m de ancho
• Cabe justo en la mayor bodega que puede montarse
  en un Ariane-5.
• Herschel literalmente llevaba el cohete puesto
  como un guante!

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Qué es que hace que Herschel sea diferente?

• El Viaje de Herschel
• Dónde nadie ha podido llegar!

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Misión Herschel

• Lanzamiento exitoso el 14 de mayo de 2009 desde
  Kourou (Guyana Francesa)
• Ariane 5-ECA
• Compartido con Planck

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Misión Herschel

• El complejo de lanzamiento Ariane 5 en Kourou.

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Misión Herschel el poder del forzudo!

• El Ariane 5-ECA puede llevar las 7 toneladas de
  masa de los dos satélites con capacidad de sobra.

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Misión Herschel el poder del forzudo!

• Los ha mandado al punto L2 de Lagrange.

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Destino Lagrange!

• Herschel cruzó a la órbita lunar en 2 días.
• Ciertas fechas de lanzamiento quedaron
  descartadas porque la luna estaba en medio del
  camino para Planck.
• Después de 15 días Herschel estaba a 1 millón de
  km de la Tierra.
• Después de 45 días estaba a 1.5 millones de km de
  la Tierra.

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El Truco

• Herschel tiene unos pequeños cohetes de maniobra,
  pero no tiene retrocohete.
• A diferencia de Planck, cuando llego a Lagrange
  tenía que hacerlo con lo que era efectivamente
  una velocidad relativa de cero y dejarse capturar.

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• Da una vuelta a Lagrange cada 6 meses.
• Su órbita tendrá un diámetro de 600 000km casi
  tan grande como la órbita de la luna.

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Por qué Lagrange?

• Es un entorno limpio y seguro.
• Está lejos de la Tierra y la luna. Evita la
  sombra terrestre.

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Cronología de Herschel

• Lanzamiento
• El 14 de mayo de 2009
• Crucero a Lagrange y primera vuelta y pico
• 6 meses (para comprobar los sistemas y calibrar
  los instrumentos)
• Operaciones normales
• Mínimo 3 años (según dure el helio)
• Archivado de datos
• 5 años o más para preservar los datos de Herschel
  para la ciencia

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Despegue!!!!
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Al Infinito A Lagrange y Más Allá!
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Dónde está Herschel hoy?

• A las 00TU esta noche, 21 de agosto, Herschel
  estará
• A 1.293 millones de kilómetros de la Tierra.
• A 1.0195UA del Sol.
• Se encuentra en la constelación de Microscopium
• Se aproxima a la Tierra a 73m/s.
• Tiene magnitud 18.0.
• Está a 303 000km de Planck.
• Planck se aleja a 118m/s y tiene magnitud 16
  observado desde Herschel.
• Las distancias máxima y mínima de Herschel son
• Máxima 1 576 000km (7 julio)
• Mínima 1 248 000km (6 sept.)

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Hablando con Herschel

• Hace falta un antena de tamaño medio para las
  comunicaciones.
• El antena de 35-m de New Norcia (Perth,
  Australia, izquierda) está en contacto con el
  Herschel durante 3 horas cada día.
• La estación de Cebreros (Ávila, derecha) estará
  siempre disponible para suplir a New Norcia en
  cualquier momento (además de suplir la mayoría de
  los lunes para permitir las operaciones de
  mantenimiento en New Norcia).

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Ciencia nuevaUn cielo distinto
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Caro, pero logrado!

• Cada SEGUNDO de tiempo de observación con el
  Herschel vale aproximadamente 10.
• Dentro del proyecto bromeamos que
• El tiempo de observación que se pierde a causa
  de la ineficiencia del personal se descontará de
  los sueldos
• (aunque empiezo a temer que
• NO estamos bromeando con eso)

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• Herschel está viendo un universo totalmente
  distinto a cualquier telescopio óptico.
• Miramos primero dos objetos muy conocidos para
  ver como Herschel cambiará nuestro perspectiva
  del cosmos.
• Todas las imágenes están a la misma escala

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La Nebulosa de Andrómeda

• Luz Visible.

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La Nebulosa de Andrómeda

• Rayos-x

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La Nebulosa de Andrómeda

• Infrarrojo Cercano

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La Nebulosa de Andrómeda

• Infrarrojo lejano.

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La Trífida

• Visible.

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La Trífida

• Rayos-x.

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La Trífida

• Infrarrojo cercano.

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La Trífida

• Infrarrojo medio.

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La Trífida

• Infrarrojo lejano.

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• Esa a una parte de la constelación de Orión.
• Vemos dos estrellas del cinturón.
• Esa región está llena de nubes de gas y de polvo.
• Mira la nube negra dentro del circulo.

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• Es la famosa cabeza del caballo.
• Parece oscuro porque el polvo en la nube bloquea
  el paso de la luz.

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Estrellas jóvenes en la región de la Cabeza del
Caballo

• Pero visto por ISO en el infrarrojo (derecha) se
  ve brillante.

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• Las estrellas jóvenes dentro de la nube la
  caldean y hagan que emita luz infrarroja.

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Herschel a la caza de polvo frío

• El polvo frío brilla mucho para Herschel.
• Nos enseña dónde en el universo se están formando
  las estrellas.

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Abre los Ojos

• Al lanzamiento, la apertura de Herschel estaba
  cerrada.
• Tenían que dispararse unos pernos explosivos para
  abrir la tapa.

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BANG!!!!
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Vemos Algo?
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Primera luz extraoficial
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Superamos al Rival?
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Primera Imagen
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Primera luz Oficial
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Primera luz
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Futuras atracciones
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Herschel Viendo como la vida sale de la muerte

• Nuestra Tierra se formó del polvo expulsado de
  las estrellas muertas y moribundas.

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Viendo el polvo de estrellas que nos dio vida

• Cada elemento en nuestros cuerpos (menos el
  hidrogeno) se formó en el interior de una
  estrella masiva y se expulsó al espacio en forma
  de polvo.

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Herschel rastreador de planetas

• Herschel estudiará los discos de material dónde
  los planetas se están formando actualmente.

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Herschel a la caza de planetas

• Esa es nuestra estrella vecina, Fomalhaut (16
  años luz), observada en el infrarrojo lejano.
  Está rodeado por un disco de polvo frío dónde tal
  vez se están formando planetas.

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Herschel pistas sobre formación de la vida

• Las nubes moleculares gigantes contienen muchas
  moléculas asociadas con la vida.
• Algunos son compuestos complejos de carbono.
• Herschel podrá detectar cartografiar la ubicación
  de docenas de nuevas moléculas orgánicas en el
  espacio y estudiar la distribución de agua en la
  Vía Láctea.

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Una Molécula Misteriosa

• Hay unas moléculas orgánicas llamados PAHs que
  pueden hallarse en casi cualquier rincón del
  universo.

Puede que sean la fuente de una emisión
infrarroja de carbono que llena nuestra galaxia.
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Una(s) Molécula(s) Desconocida(s)

• Pero qué son las PAHs?
• Existen muchas teorías, pero nadie sabe
  realmente.
• No se comprende realmente cuál es su naturaleza.

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Las Moléculas en los Cometas

• Muchas de las moléculas observadas en las nubes
  interestelares han sido detectadas también en los
  cometas como el Hale-Bopp.

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Cometas y Vida?

• Que papel jugaron los cometas en la aparición de
  la vida en la Tierra?
• Llegó al menos una parte de las moléculas
  orgánicas necesarias con los cometa?

Se formaron los océanos del hielo de los cometas
que impactaron? Al medir la cantidad de deuterio
en los cometas con Herschel, veremos si es igual
que la cantidad en los océanos terrestres.
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Sondeando a los Planetas Gigantes

• El aspecto de Júpiter y de Saturno cambia
  completamente en el infrarrojo.
• Mira como cambia el aspecto de Júpiter según la
  longitud de onda.

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Penetrando la Atmósfera de los Planetas Gigantes

• En el infrarrojo sondeamos los distintos niveles
  de la atmósfera en distintas longitudes de onda.
• Estas imágenes de ISO muestran como cambia el
  aspecto de Júpiter entre 3 y 9.4 micras.

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Quizá hasta resolviendo una pequeña controversia
local

• Es Eríde, planeta enana de la discordia,
  realmente mayor que Plutón?
• Por qué tiene una superficie tan reflectante?
• Tal vez Herschel podrá resolver esas dudas
  también.

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Herschel unas posibilidades casi infinitas para
los nuevos descubrimientos