Darwin es un proyecto de la Agencia Espacial Europea para lanzar un sistema de telescopios infrarrojos al espacio con el fin de observar directamente los exoplanetas y buscar vida en ellos.
El proyecto fue aprobado por la ESA en 1997 para el desarrollo científico y tecnológico. El lanzamiento de la misión estaba previsto en 2014 [1] . El proyecto se completó en 2007, actualmente no se planean más acciones.
La NASA ha desarrollado un proyecto similar. Se llama TPF ( Buscador de Planetas Terrestres ). La ESA está considerando la posibilidad de cooperación en esta área. Se permite una variante del proyecto combinado Darwin + TPF.
"Darwin" implica el lanzamiento en órbita circunsolar ( punto L2 para el sistema Sol-Tierra) de tres telescopios infrarrojos (rango de onda media con una longitud de onda de 2,5-50 micras) con espejos con un diámetro de al menos tres metros. [2] No es práctico lanzar telescopios cerca de la Tierra debido al calentamiento de la estructura de la nave espacial por la radiación solar, lo que requiere un costoso sistema de enfriamiento. También en este caso se simplifica el problema de la orientación del vehículo y la tarea de controlar la posición relativa de un grupo de vehículos en el espacio.
Los telescopios operarán como un solo sistema, como un telescopio de espejo de gran diámetro utilizando el principio de anulación de la interferometría . Estarán ubicados en un círculo con un diámetro de hasta 100 m, y no habrá una conexión sólida entre ellos, y la posición se estabilizará mediante un sistema de comunicación láser . Para un control adicional de la posición de los telescopios, se lanza un aparato separado que permitirá mantener los ejes ópticos de todos los telescopios exactamente en la misma dirección.
En la Tierra, el uso de telescopios infrarrojos es casi imposible. En primer lugar, la atmósfera absorbe la radiación infrarroja y, en segundo lugar, el propio telescopio emite ondas infrarrojas a temperatura ambiente, por lo que contamina sus propios datos. En este sentido, para lograr una alta sensibilidad, todos los telescopios se enfriarán a una temperatura de 40 K (−233 °C) en órbita . El enfriamiento es pasivo , por medio de disipadores de calor en forma de disco que rodean los telescopios.
La búsqueda de planetas, incluso de las estrellas más cercanas, es comparable a la tarea de ver la luz de una vela desde una distancia de mil kilómetros, a pesar de que la vela estará situada cerca del faro. En el rango óptico, la luz de una estrella supera en miles de millones de veces la luz de su planeta terrestre. Para la radiación infrarroja de onda media, la misma relación es millones de veces.
Otro argumento a favor del rango infrarrojo es el hecho de que la vida deja sus marcas en este rango. En la Tierra, la actividad biológica produce algunos gases. Por ejemplo, la flora produce oxígeno, mientras que la fauna produce dióxido de carbono y metano . Estos gases, y otros como el vapor de agua, dejan sus huellas al absorber ciertas longitudes de onda infrarrojas.
La puesta en órbita de cuatro y posiblemente cinco naves espaciales debería llevarse a cabo mediante vehículos de lanzamiento Soyuz-Fregat .
Con la ayuda del sistema Darwin, se supone que realiza la observación directa de exoplanetas (por radiación proveniente de planetas en el rango infrarrojo, y no por señales indirectas, como se hace ahora).
Este sistema permitirá observar planetas como la Tierra y realizar un análisis espectral de la composición de sus atmósferas. En el caso de que se encuentren líneas de ozono , oxígeno molecular y vapor de agua en el espectro, esto indicará la presencia de vida en estos planetas ( ya que un gas tan agresivo como el oxígeno debe tener fuentes constantes de reposición - la actividad vital de los organismos ) .
Hay propuestas para un mayor desarrollo del sistema aumentando el número de telescopios. Algunas estimaciones hablan de una posible resolución de tal "Hipertelescopio" de unos pocos microsegundos de arco . En teoría, un sistema de 100 telescopios de tres metros separados por 100 km permitiría incluso cartografiar exoplanetas. [3]
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