La NASA ha elegido cuatro misiones de astrofísica a pequeña escala para un mayor desarrollo del concepto en un nuevo programa llamado Pioneers. A través de pequeños satélites y globos científicos, estas selecciones habilitan nuevas plataformas para explorar fenómenos cósmicos como la evolución de las galaxias, exoplanetas, neutrinos de alta energía y fusiones de estrellas de neutrones.

"Los investigadores principales de estos estudios de conceptos aportan un pensamiento innovador y original al problema de cómo hacer experimentos astrofísicos de alto impacto con un presupuesto reducido," dijo Thomas H. Zurbuchen, administrador asociado de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA. “Cada uno de los experimentos propuestos haría algo que ningún otro telescopio o misión de la NASA podría hacer, llenar vacíos importantes en nuestra comprensión del universo en su conjunto.”

Estos son los cuatro conceptos elegidos para un estudio posterior:

Aspera: es un SmallSat, un pequeño satélite que estudiará la evolución de las galaxias. A través de observaciones en luz ultravioleta, examinará el gas caliente en el espacio entre las galaxias, llamado medio intergaláctico, y la entrada y salida de gas de las galaxias. El medio intergaláctico es un componente importante del universo, pero está mal medido; Aspera cerraría esta brecha. El investigador principal es Carlos Vargas de la Universidad de Arizona.

Pandora: es un SmallSat un pequeño satélite que estudiará 20 estrellas y sus 39 exoplanetas en luz visible e infrarroja. Tiene como objetivo desenredar las señales de las estrellas y las atmósferas planetarias. Comprender cómo los cambios en la luz de las estrellas afectan las mediciones de exoplanetas es un problema destacado en la búsqueda de planetas habitables más allá del sistema solar. La investigadora principal es Elisa Quintana del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA.

StarBurst: es un SmallSat un pequeño satélite que detectará rayos gamma de alta energía de eventos como las fusiones de densos remanentes estelares llamados estrellas de neutrones. Esto proporcionaría información valiosa sobre tales eventos, que también son detectados a través de ondas gravitacionales por los observatorios en la Tierra. Estos eventos son donde se forman la mayoría de los metales pesados del universo, como el oro y el platino. Hasta la fecha, solo se ha observado un evento de este tipo simultáneamente en ondas gravitacionales y rayos gamma; StarBurst encontraría hasta 10 por año. El investigador principal es Daniel Kocevski del Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA.

PUEO: es una misión de globo diseñada para lanzarse desde la Antártida que detectará señales de neutrinos de energía ultra alta, partículas que contienen pistas valiosas sobre los procesos astrofísicos de mayor energía, incluida la creación de agujeros negros y fusiones de estrellas de neutrones. Los neutrinos viajan por el universo sin ser molestados, llevando información sobre eventos a miles de millones de años luz de distancia. PUEO sería el estudio más sensible de neutrinos cósmicos de energía ultra alta jamás realizado. La investigadora principal es Abigail Vieregg de la Universidad de Chicago.

Después de una definición adicional, estos cuatro estudios de concepto se someterán a una revisión de estudio de concepto antes de ser aprobados para el vuelo.

"A través de este programa diseñado para atraer a jóvenes profesionales, recibimos dos docenas de grandes ideas de una cohorte diversa de innovadores en universidades, laboratorios de investigación y centros de la NASA", dijo Paul Hertz, director de la división de astrofísica de la NASA en la sede de la NASA en Washington.

Los investigadores principales deben ser creativos en el diseño de misiones para mantener bajos los gastos, ya que el límite de costo para una misión de Pioneers es de 20 millones de dólares. Este bajo precio está habilitado en parte por la floreciente industria de pequeños satélites para observación de la Tierra y acceso a Internet, lo que permite a los investigadores comprar naves espaciales listas para usar. Además, se pueden utilizar telescopios desarrollados por otras agencias gubernamentales, en lugar de empezar desde cero.

El programa en sí es un experimento para la NASA. La agencia nunca ha solicitado propuestas para este tipo de experimentos astrofísicos con límites de costos tan bajos y con restricciones tan estrictas. Algunos de los conceptos pueden, en un estudio más detallado, requerir un presupuesto mayor, lo que significa que, en última instancia, no serían aprobados para su vuelo a través del programa Pioneers.

"No sabemos si existe una gran astrofísica que se pueda hacer en un satélite de 20 millones de dólares, pero desafiamos a la comunidad y enviaron muchas propuestas innovadoras," dijo Hertz. "Ahora, estamos emocionados de ver si pueden cumplir."