Observatorio Herschel: el mayor telescopio infrarrojo espacial de la ESA

Observatorio Herschel: el mayor telescopio infrarrojo de la ESA en L2, captura galaxias polvorientas y formación estelar con su espejo de 3,5 m.

El Observatorio Espacial Herschel es un instrumento de la Agencia Espacial Europea. Es el mayor telescopio infrarrojo jamás puesto en órbita. El nombre de Herschel se debe a Sir WilliamHerschel, descubridor del espectro infrarrojo, las estrellas dobles y el planeta Urano.

El aparato es sensible a las bandas de ondas infrarrojas lejanas y submilimétricas cortas, lo que le permite estudiar regiones frías y polvorientas del Universo inaccesibles en luz visible. Tiene un único espejo de 3,5 metros de diámetro, construido en silicon carbide (SiC) y recubierto para optimizar la reflectividad en el infrarrojo.

El observatorio fue puesto en órbita en mayo de 2009. Se encuentra en el segundo punto lagrangiano (L2) del sistema Tierra-Sol. En estos puntos, a 1.500.000 kilómetros de la Tierra, la gravedad se equilibra, por lo que el objeto se mantiene en su sitio y disfruta de condiciones térmicas estables y un amplio campo de visión hacia el cielo profundo.

El Observatorio Herschel puede registrar ("ver") los objetos más fríos y polvorientos del espacio. Por ejemplo, las galaxias polvorientas que están empezando a formar nuevas estrellas. Estados Unidos, a través de la NASA, colabora con este observatorio construido y operado por la ESA. Se trata de la cuarta misión "angular" del programa científico de la ESA, junto con Rosetta, Planck y la misión Gaia.

El instrumento tiene cuatro objetivos principales:

• Estudiar la formación de estrellas y sistemas planetarios dentro de nubes moleculares frías, accediendo a las fases más tempranas ocultas por polvo.
• Investigar la química del medio interestelar mediante espectroscopía de líneas, para identificar moléculas clave (agua, monóxido de carbono, iones) y su papel en la formación estelar y planetaria.
• Observar galaxias activas y en formación a gran distancia para comprender la evolución y la historia de la formación estelar en el Universo.
• Caracterizar discos protoplanetarios, cometas y cuerpos menores del Sistema Solar, aportando información sobre la composición y los procesos físicos que llevan a la formación de planetas.

Instrumentos científicos

Herschel transportaba tres instrumentos principales que cubrían observaciones fotométricas y espectroscópicas en el infrarrojo lejano y submilimétrico:

• PACS (Photodetector Array Camera and Spectrometer): cámara y espectrómetro para imágenes y espectros en longitudes de onda cortas del rango de Herschel.
• SPIRE (Spectral and Photometric Imaging Receiver): instrumentación para fotometría y espectroscopía en el rango submilimétrico, ideal para estudiar polvo frío y galaxias lejanas.
• HIFI (Heterodyne Instrument for the Far Infrared): espectrómetro heterodino de alta resolución para medir líneas espectrales finas y estudiar la dinámica y composición molecular con gran detalle.

Lanzamiento, órbita y operaciones

Herschel fue lanzado en mayo de 2009 mediante un lanzador Ariane 5 desde la Guayana Francesa. Tras su inserción, se transitó a una órbita alrededor del punto lagrangiano L2, donde el satélite disfrutó de un entorno térmico estable y baja contaminación por radiación terrestre. Las operaciones científicas y la planificación de observaciones se gestionaron desde centros de la ESA, con apoyo de estaciones terrestres y colaboración internacional incluyendo a la NASA.

Logística criogénica y duración de la misión

Para alcanzar la sensibilidad necesaria, los instrumentos de Herschel fueron refrigerados por un criostato con helio superfluido que mantuvo los detectores a temperaturas muy bajas. La vida útil de la misión estuvo limitada por el consumo de ese helio; cuando el refrigerante se agotó, los instrumentos dejaron de funcionar. El agotamiento del helio marcó el final de la fase activa de Herschel en 2013.

Descubrimientos y contribuciones científicas

Herschel amplió considerablemente nuestro conocimiento del Universo frío y polvoriento. Entre sus aportaciones están:

• Mapas detallados de nubes moleculares y núcleos preestelares, aportando claves sobre cómo empieza el colapso que conduce a la formación de estrellas.
• Mediciones espectroscópicas de agua y otras moléculas en regiones de formación estelar y en discos protoplanetarios, ayudando a entender la química que alimenta la formación de planetas.
• Detección y caracterización de galaxias con alta tasa de formación estelar en el Universo temprano, contribuyendo a reconstruir la historia cósmica de la formación de estrellas.
• Observaciones de cuerpos del Sistema Solar (cometas, asteroides, discos) que aportaron datos sobre su composición y procesos físicos.

Fin de la misión y legado

Cuando se agotaron las reservas criogénicas y Herschel dejó de operar, la misión se cerró oficialmente tras varios años de observaciones que generaron un vasto archivo de datos disponible para la comunidad científica. El legado de Herschel perdura en los catálogos, mapas y espectros que siguen siendo analizados y que sirven de referencia para futuras misiones infrarrojas y submilimétricas.

Datos técnicos resumidos

• Diámetro del espejo: 3,5 metros.
• Rango de longitudes de onda: aproximadamente 55–672 micrómetros (infrarrojo lejano y submilímetro).
• Instrumentos principales: PACS, SPIRE, HIFI.
• Órbita operativa: entorno del punto lagrangiano L2 Tierra-Sol (~1,5 millones de km de la Tierra).

Herschel ha sido una pieza clave en la astronomía moderna para acceder a procesos fríos y ocultos por polvo, complementando observaciones en otras bandas y sentando las bases para futuros observatorios infrarrojos y submilimétricos.

Preguntas y respuestas

P: ¿Qué era el Observatorio Espacial Herschel?

P: ¿De quién era el nombre de Herschel?

P: ¿Qué podía registrar el Observatorio Herschel en el espacio?

P: ¿Qué tamaño tenía el espejo del Observatorio Espacial Herschel?

P: ¿Cuándo se puso en marcha el Observatorio Espacial Herschel?

P: ¿Dónde se ubicó el Observatorio Espacial Herschel?

P: ¿Cuáles eran los cuatro temas principales para cuya investigación se diseñó el Observatorio Herschel?

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