Después de meses de investigación, el equipo responsable de la misión Euclid de la ESA está probando un procedimiento recientemente diseñado para descongelar la óptica de la nave espacial.

Si tienen éxito, las operaciones validarán el plan de los equipos de la misión de mantener el sistema óptico de Euclid lo más libre de hielo posible durante el resto de su vida en órbita.

La ESA lanzó este telescopio espacial el 1 de julio de 2023 con la misión de crear un mapa 3D más grande y preciso del Universo y conocer cómo eran las galaxias hace 10.000 millones de años.

En los últimos meses, mientras afinaban y calibraban los instrumentos de Euclid después del lanzamiento y se preparaban para el inicio del primer estudio de la misión, los expertos en operaciones científicas notaron una pequeña pero progresiva disminución en la cantidad de luz medida desde las estrellas observadas repetidamente con el instrumento visible (VIS).

Euclid está experimentando un problema común al que se enfrentan las naves espaciales una vez que llegan al espacio: el agua absorbida del aire durante el montaje en la Tierra ahora se está liberando gradualmente de ciertos componentes de la nave espacial, arrastrados por el vacío del espacio.

En el frío glacial del nuevo entorno de Euclid, esas moléculas de agua liberadas tienden a adherirse a la primera superficie en la que aterrizan, y cuando aterrizan en la óptica de esta misión altamente sensible, pueden causar problemas.

"Comparamos la luz de las estrellas que entra a través del instrumento VIS con el brillo registrado de las mismas estrellas en épocas anteriores, vistas tanto por Euclid como por la misión Gaia de la ESA", explica en un comunicado Mischa Schirmer, científico de calibración del consorcio Euclid y uno de los principales diseñadores del nuevo plan de deshielo.

"Algunas estrellas del Universo varían en su luminosidad, pero la mayoría son estables durante muchos millones de años. Entonces, cuando nuestros instrumentos detectaron una leve y gradual disminución en los fotones entrantes, supimos que no eran ellos, sino nosotros".

Siempre se esperó que el agua pudiera acumularse gradualmente y contaminar la visión de Euclides, ya que es muy difícil construir y lanzar una nave espacial desde la Tierra sin que parte del agua de la atmósfera de nuestro planeta penetre en ella.

Por esta razón, poco después del lanzamiento se produjo una "campaña de desgasificación" en la que el telescopio se calentó mediante calentadores a bordo y también se expuso parcialmente al Sol, sublimando la mayoría de las moléculas de agua presentes en el lanzamiento en o muy cerca de las superficies de Euclides. Una fracción considerable, sin embargo, ha sobrevivido al ser absorbida por el aislamiento multicapa y ahora está siendo liberada lentamente en el vacío del espacio.

Después de una gran cantidad de investigaciones (incluidos estudios de laboratorio sobre cómo las minúsculas capas de hielo en las superficies de los espejos dispersan y reflejan la luz) y meses de calibraciones en el espacio, el equipo determinó que es probable que varias capas de moléculas de agua estén congeladas en espejos en la óptica de Euclides. Probablemente de unas pocas decenas de nanómetros de espesor (equivalente al ancho de una hebra de ADN), es un testimonio notable de la sensibilidad de la misión el hecho de que esté detectando cantidades tan pequeñas de hielo.

Mientras continúan las observaciones y la ciencia de Euclid, los equipos han ideado un plan para comprender dónde está el hielo en el sistema óptico y mitigar su impacto ahora y en el futuro, si continúa acumulándose.

Para limitar los cambios térmicos, el equipo comenzará calentando individualmente las partes ópticas de bajo riesgo de la nave espacial, ubicadas en áreas donde es poco probable que el agua liberada contamine otros instrumentos u ópticas. Comenzarán con dos espejos de Euclid que se pueden calentar de forma independiente. Si la pérdida de luz persiste y empieza a tener impacto en la ciencia, seguirán calentando otros grupos de espejos de Euclid, comprobando cada vez qué porcentaje de fotones recuperan.

Se seguirán liberando pequeñas cantidades de agua dentro de Euclid durante la vida de la misión, por lo que se necesita una solución a largo plazo para descongelar periódicamente su óptica sin consumir demasiado tiempo precioso de la misión: Euclid tiene seis años para completar su estudio.