Misión Kepler K2, prolongando la vida del buscador de exoplanetas

En mayo de 2013 el telescopio espacial Kepler perdió el segundo de sus cuatro giróscopos (o, mejor dicho, volantes de inercia) y se dio por finalizada su misión principal. Desde entonces la NASA busca formas alternativas de usar esta plataforma astronómica. Una de esas propuestas es la misión Kepler K2, gracias a la cual el mítico telescopio podrá seguir descubriendo planetas extrasolares.

Misión K2 (NASA).

Lamentablemente, Kepler ya no tiene la precisión suficiente para detectar exotierras, pero algo es mejor que nada. Durante la misión K2 Kepler dejará de apuntar constantemente a la misma región del cielo en Cygnus y observará varias zonas durante periodos de unos 75 días. El nuevo sistema de observación viene dictado por las limitaciones actuales del telescopio. Kepler necesita al menos tres giróscopos para alcanzar la máxima precisión de su apuntado, pero con sólo dos volantes de inercia operativos sus prestaciones quedan muy mermadas. Sin embargo, la NASA y la empresa Ball Aerospace -contratista principal de Kepler- ha ideado una forma de alcanzar una precisión mayor que, aunque queda lejos de la original, es muy superior a la que puede alcanzar el telescopio con solamente dos giróscopos.

Campos de observación durante un año de la misión K2 (Howell et al.).

La nueva técnica pasa por orientar la nave de tal forma que su eje longitudinal sea tangente a su órbita. De esta forma la presión ejercida por la luz del Sol actúa como una especie de tercer volante de inercia que garantiza una mayor precisión en el apuntado. La pega es que el telescopio debe maniobrarse continuamente para que la distribución de la presión de radiación no cambie significativamente, de ahí la necesidad de cambiar de región del cielo a lo largo de un año (Kepler está situado en una órbita solar). Los propulsores de la nave se usarán cada dos días para corregir los posibles errores en el apuntado que se puedan acumular durante este periodo de observación. Con las reservas de hidrazina que posee el telescopio, la misión K2 podría durar dos o tres años.

Campañas de observación de K2 (Howell et al.).

Durante cada año K2 observará unas 40000 estrellas repartidas en cuatro campos distintos. Hasta cuatro mil estrellas de cada campo serán enanas rojas (tipo espectral M) moderadamente brillantes (con una magnitud inferior a 16), las estrellas más numerosas del Universo. K2 será capaz de encontrar hasta cien supertierras y planetas de tamaño terrestre alrededor de estrellas de tipo M, algunas de las cuales podrían estar situadas en la zona habitable. De hecho, con sólo dos volantes de inercia, Kepler únicamente podrá descubrir exotierras alrededor de este tipo de estrellas. Estas supertierras habitables y exotierras podrían ser posteriormente analizadas con el futuro telescopio James Webb, aunque lo más probable es que giren alrededor de estrellas sean demasiado débiles para ser estudiadas mediante observatorios terrestres.

Radio de los planetas que se podrán descubrir tras tan sólo tres tránsitos (Howell et al.).

Radios de los planetas que se podrán descubrir con diez tránsitos (Howell et al.).

Es por eso que K2 pondrá énfasis en observar estrellas brillantes (de magnitud inferior a 12) y analizará hasta veinte mil estrellas de este tipo al año, descubriendo unos cincuenta planetas rocosos que sí podrán ser confirmados y estudiados posteriormente usando telescopios terrestres. Además, K2 estudiará cúmulos abiertos para determinar la proporción de estrellas que poseen planetas de gran tamaño y estudiar el comportamiento de los sistemas binarios. Y es que K2 no se limitará a buscar planetas. También observará regiones de formación estelar e incluso objetos extragalácticos. En concreto, estudiará la variabilidad de los núcleos de galaxias activas (AGN) y obtendrá curvas de luminosidad de supernovas de tipo Ia, entre otros objetivos.

Por el momento la misión K2 no ha sido aprobada por la NASA, pero el equipo de Kepler espera que la agencia se decida antes de marzo. De entrada, ya se han llevado a cabo varias pruebas de control del telescopio apuntando a otras regiones del cielo. K2 es una misión apasionante que reducirá la distancia entre las capacidades del futuro cazaplanetas TESS y la anterior misión de Kepler. Seguro que K2 nos sorprenderá muy gratamente.