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19
Octubre 2020

Un modelo tecnológicamente viable de una ciudad en Marte, tal y como la ha imaginado un equipo catalán


A technologically viable model for a Mars city, as imagined by a Catalan-led team
Nuwa Cliff and Valley Cover
ABIBOO Studio (Sebastián Rodríguez) and SONet
  • Una propuesta de ciudad en el planeta Marte de un equipo liderado por investigadores catalanes fue presentada el pasado sábado, 17 de octubre, en el concurso de la Mars Society.
  • La propuesta está liderada por investigadores del Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) en el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE, CSIC), la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC), la Escuela Superior de Ingenierías Industrial, Aeroespacial y Audiovisual de Terrassa (ESEIAAT - UPC) y el Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona (ICCUB), junto con el Instituto de Ciencias del Mar (ICM, CSIC).
  • Utilizando los conocimientos científicos disponibles sobre el entorno en Marte, la propuesta aborda todos los aspectos de la vida humana: desde el asentamiento, la arquitectura y los soportes vitales hasta el arte, la economía y el sistema político.
  • El proyecto buscará ahora la industria, los académicos y el sector privado para dar pasos más allá y convertir la ciudad marciana en una opción factible para un futuro asentamiento humano en el planeta rojo.
Bienvenidos a Nüwa, capital de Marte. Los colonos en Marte vivirían aquí y en otras cuatro ciudades verticales integradas en uno de los cientos de acantilados del planeta, que proporcionan protección contra la radiación, pero también exposición a la luz solar. Los edificios en el interior de los acantilados serían mixtos, con capacidad para entre 200.000 y 250.000 personas, e incluirían zonas para vivir y trabajar, así como espacios para alojar exposiciones de arte, jardines exuberantes, plazas públicas, pabellones deportivos subterráneos y salas de música. Comerían una dieta basada al 50% en la agricultura, un 20% de microalgas y un 30% de carne de animales, insectos, setas y carne celular.

El trabajo por persona debería ser ocho veces superior al de un humano medio en la Tierra, pero esto se solucionaría imponiendo la automatización, estandarización y el uso de métodos de Inteligencia Artificial a nivel de diseño. El agua se extraería principalmente de arcillas y el oxígeno sería principalmente producido por los cultivos y las microalgas. Después de la muerte, la biomasa de animales, humanos y plantas se volvería a incorporar al sistema. Marte acabaría convirtiéndose en una democracia, con una Constitución y un cuerpo de ley propios. Cada ciudadano sería accionista de Marte. La sociedad evolucionaría hacia un modelo basado en la comunidad y la sostenibilidad.

Este es el aspecto que tiene una ciudad en Marte y cómo funciona según un equipo internacional de profesionales dirigido por investigadores catalanes. Utilizando conocimientos sobre la geología, la geografía y la atmósfera del planeta rojo, así como complejas investigaciones de la sociología y psicología humanas, el equipo ha imaginado un modelo de vida en Marte, tecnológicamente viable y autosostenible.

Su propuesta fue presentada en el concurso Mars City State Design de la Mars Society, la organización de promoción del espacio más grande e influyente del mundo dedicada a la exploración y el asentamiento humanos en el planeta Marte. El equipo expuso el proyecto el sábado 17 de octubre durante la Mars Society Convention después de haber sido seleccionado entre 10 finalistas de más de 175 propuestas presentadas. Aunque no ganaron el premio, el equipo está convencido de que el enfoque sostenible y centrado en el ser humano en la exploración del espacio es el camino correcto. Así pues, continuarán buscando colaboraciones industriales y académicas para dar vida a algunos de los conceptos básicos del próximo hábitat de la humanidad en Marte.

Esta propuesta de diseño fue creada y promovida por SONet (the Sustainable Off-world Network), una comunidad formada principalmente por profesionales europeos interesados en enfoques multidisciplinarios en la exploración sostenible del espacio. El proyecto está liderado por investigadores del Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) en el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE, CSIC), la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC), la Escuela Superior de Ingenierías Industrial, Aeroespacial y Audiovisual de Terrassa (ESEIAAT - UPC), y su principal planificación arquitectónica y urbana ha sido dirigida por el estudio ABIBOO. También cuenta con importantes aportaciones de miembros del Instituto de Ciencias del Mar (ICM, CSIC) y el Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona (ICCUB). Participantes de otros países incluyen investigadores y profesionales del Reino Unido, Alemania, Austria, Estados Unidos y Argentina.

“El reto del equipo era diseñar un asentamiento con todo el bienestar de una ciudad moderna que fuera también capaz de obtener todos los recursos a nivel local y obtener rápidamente su independencia financiera y logística de la Tierra”, declara Guillem Anglada-Escudé, investigador Ramón y Cajal del ICE y coordinador del equipo. El proyecto trata todos los aspectos de la vida humana: desde los materiales que se utilizan para construir asentamientos y los mecanismos para garantizar el oxígeno y otros sistemas de apoyo a la vida hasta la economía, el arte, la educación, el sistema político, la guardería, la carga de trabajo, la muerte e incluso la herencia a Marte.

"Desde el punto de vista de un arquitecto del mundo real, diseñar un desarrollo urbano funcional, trabajando con las restricciones de un mundo desconocido para nosotros, fue al mismo tiempo una experiencia alucinante y extremadamente enriquecedora", declaró Alfredo Muñoz, cofundador del estudio ABIBOO y líder del equipo de desarrollo arquitectónico. "Estamos muy ilusionados en seguir evolucionando este primer diseño, y también en identificar nuevas soluciones radicales que funcionarán también en la Tierra".

El proyecto buscará ahora a la industria, los académicos y diferentes socios privados para dar pasos más allá y convertir la ciudad marciana en una opción factible para un futuro establecimiento humano en el planeta rojo. "En un esfuerzo tan grande, la cooperación entre expertos en muchas áreas diferentes es necesaria", explica Miquel Sureda, profesor de ingeniería aeronáutica en la ESEIAAT - UPC. "El éxito del proyecto de Nüwa en el concurso del Mars Society puede ayudar a SONet a ganar visibilidad y atraer miembros y recursos".

"El mundo ha cambiado radicalmente desde que nos pusimos en marzo, y continuará cambiando a ritmos forzados", concluye Anglada-Escudé. "Mientras tanto —añade— los problemas de sostenibilidad de la Tierra no se han ido por la puerta trasera. Aunque no lleguemos a Marte el próximo año ni dentro de veinte, si esto sirve para inspirar a profesionales y jóvenes catalanes y de todo el mundo para trabajar juntos por un planeta más sostenible, ya habremos ganado”.

El siguiente paso inmediato es buscar financiación para realizar una nueva iteración de diseño e iniciar conversaciones para desarrollar un demostrador en la Tierra, que también debería ser utilizado para desarrollar tecnologías de sostenibilidad y como elemento inspirador para promover las ciencias entre jóvenes y no tan jóvenes.

Listado de colaboradores
Project Coordination, Economic model & High-level concepts: Guillem Anglada-Escudé, Ph.D.; RyC fellow in Astrophysics; Institute for Space Science/ CSIC & Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (EU)

Co-coordination. Space, Earth-Mars transportation & Socio-economics: Miquel Sureda, Ph.D.; Space Science and Technology Research Group, Universitat Politècnica de Catalunya & Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (EU)

Life Support, Biosystems & Human factors: Gisela Detrell, Ph.D; Institute for Space Systems, Universität Stuttgart (EU)

Design. Architecture & Urbanism: Design Strategy & Coordination: ABIBOO Studio (USA) Preliminary Analysis & Urban Configuration: Alfredo Muñoz (USA); Owen Hughes Pearce (UK)

Detailed Architecture & Urban Design: Alfredo Muñoz (USA); Gonzalo Rojas (Argentina); Engeland Apostol (UK); Sebastián Rodríguez (Argentina); Verónica Florido (UK)

Identity & Graphic Design: Verónica Florido (UK); Engeland Apostol (UK)
Video Direction & CGI: Sebastián Rodríguez (Argentina); Gonzalo Rojas (Argentina)

Mars Materials & Location: Ignasi Casanova, Ph.D.; Prof. Civil and Environmental Engineering; Institute of Energy Technologies (INTE), Universitat Politècnica de Catalunya (EU)

Manufacturing, Advanced Biosystems & Materials: David Cullen; Prof. of Astrobiology and Space Biotechnology; Space Group, University of Cranfield (UK)

Energy & Sustainability: Miquel Banchs i Piqué; School of Civil Engineering & Surveying, University of Portsmouth (UK)

Mining & Excavation systems: Philipp Hartlieb; Prof. in Excavation Engineering, Montan Universitaet Leoben (EU)

Social Services & Life Support Systems: Laia Ribas, Ph.D.; RyC fellow in Biology, Institut de Ciències del Mar/CSIC, (EU)

Mars Climate modeling & Environment: David de la Torre; Dept. of Physics, Universitat Politècnica de Catalunya (EU)

CONTRIBUTORS:
Jordi Miralda Escudé (ICREA Prof. in Astrophysics - Ground Transport, UB, EU); Rafael Harillo Gomez-Pastrana (Lawyer, - Political Organization & Space law, EU); Lluis Soler (Ph.D. in Chemistry - Chemical processes, UPC, EU); Paula Betriu (Topographical analysis, - UPC, EU); Uygar Atalay (Location, temperature & Radiation analysis, UPC, EU); Pau Cardona (Earth-Mars Transportation, UPC, EU); Oscar Macia (Earth-Mars Transportation, UPC, EU); Eric Fimbinger (Resource Extraction & Conveyance, Montanuniversität Leoben, EU); Stephanie Hensley (Art Strategy in Mars, USA); Carlos Sierra (Electronic Engineering, ICE/CSIC, EU); Elena Montero (Psychologist, EU); Robert Myhill (Mars science – U. Bristol, UK); Rory Beard (Artificial Intelligence, UK)

SUPPORTING INSTITUTIONS:
CSIC (Consejo Superior de Investigaciones Científicas); ABIBOO Studio; UPC (Universitat Politécnica de Catalunya); Cranfield University; University of Stuttgart; IEEC (Institut d'Estudis Espacials de Catalunya); Montan University Leoben; Institut de Ciencies del Mar; University of Portsmouth.

Enlaces
Más información
El Instituto de Estudios Espaciales de Catalunya (IEEC) promueve y coordina la investigación y el desarrollo tecnológico espacial en Cataluña en beneficio de la sociedad. El IEEC fomenta las colaboraciones tanto a nivel local como mundial, y es un eficiente agente de transferencia de conocimiento, innovación y tecnología. Como resultado de más de 20 años de investigación de alta calidad, llevada a cabo en colaboración con las principales organizaciones internacionales, el IEEC se encuentra entre los mejores centros de investigación internacionales, centrados en áreas como: astrofísica, cosmología, ciencias planetarias y observación de la Tierra. La división de ingeniería del IEEC desarrolla instrumentación para proyectos terrestres y espaciales, y tiene una amplia experiencia trabajando con organizaciones privadas y públicas del sector aeroespacial y otros sectores de innovación.

El IEEC es una fundación privada sin ánimo de lucro, regida por un Patronato compuesto por la Generalitat de Catalunya y otras cuatro instituciones con una unidad científica cada una, que en conjunto constituyen el núcleo de la actividad de I+D del IEEC: la Universidad de Barcelona (UB) con la unidad científica ICCUB - Instituto de Ciencias del Cosmos; la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) con la unidad científica CERES - Centro de Estudios e Investigación Espaciales; la Universidad Politécnica de Catalunya (UPC) con la unidad científica CTE - Grupo de Investigación en Ciencias y Tecnologías del Espacio; y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) con la unidad científica ICE - Instituto de Ciencias del Espacio. El IEEC está integrado en la red CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).

Contactos
Oficina de Comunicación del IEEC Barcelona
Ana Montaner Pizá
Correo electrónico: comunicacio@ieec.cat

Instituto de Ciencias del Espacio (ICE - CSIC) Barcelona
Guillem Anglada-Escudé
Correo electrónico: anglada@ice.csic.es

Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) Barcelona
Miquel Sureda Anfres
Correo electrónico: miquel.sureda@upc.edu
13
Octubre 2020

Investigadores catalanes lideran un proyecto finalista en el concurso de la Mars Society para desarrollar una ciudad en el planeta rojo


Investigadors catalans finalistes al concurs de la Mars Society per desenvolupar una ciutat al planeta vermell
Representació artística d’una cúpula a Mart
ABIBOO studio / SONet (Gonzalo Rojas)
  • La propuesta está liderada por investigadores del Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña (IEEC) en el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE, CSIC), la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) y el Instituto de Ciencias del Cosmos (ICCUB).
  • El proyecto es uno de los 10 finalistas, seleccionados de entre más de 175 propuestas recibidas.
  • La presentación final tendrá lugar el próximo 17 de octubre y se retransmitirá en directo vía Facebook live en todo el mundo.
¿Qué aspecto tendría una ciudad en Marte? ¿Cómo funcionaría el comercio? ¿Cómo evolucionaría la población urbana? Un equipo internacional liderado por investigadores del  Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña (IEEC) imaginó la ciudad en Marte NÜWA, detallada en un extenso proyecto que incluye aspectos científicos, de ingeniería, arquitectónicos, económicos y sociales. El proyecto propone no sólo un diseño urbanístico factible, sino también un plan de desarrollo socioeconómico, así como descripciones a alto nivel de la industria, infraestructura, generación y distribución de energía y servicios necesarios para hacerla realidad.

El proyecto del equipo internacional "The Sustainable Offworld Network" (SONet) ha sido seleccionado como una de las 10 propuestas finalistas del concurso Mars City State Design de la Mars Society, la organización de promoción del espacio más grande y más influyente del mundo dedicada a la exploración y el asentamiento humanos en el planeta Marte. El concurso está centrado en desarrollar una ciudad de un millón de habitantes en Marte de forma sostenible.

La propuesta está liderada por investigadores del IEEC en el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE, CSIC), la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) y el Instituto de Ciencias del Cosmos (ICCUB), junto con otros centros del ámbito de investigación nacional, entre los que se encuentra el Instituto de Ciencias del Mar (ICM, CSIC). El equipo consta también de participantes de otros países tales como el Reino Unido, Alemania, Estados Unidos y Argentina. 

Los proyectos finalistas, seleccionados de entre más de 175 propuestas presentadas, se defenderán públicamente el próximo 17 de octubre en la Mars Society Convention. Cinco propuestas serán finalmente premiadas. La defensa será pública y se podrá seguir vía streaming desde todo el mundo.

La propuesta del equipo SONet consta de un informe de 20 páginas con un diseño conceptual que combina aspectos muy diversos que van desde la exploración del espacio hasta la sostenibilidad. La ciudad, llamada NÜWA en honor a la diosa china creadora de la humanidad, simboliza el inicio de una nueva era de nuestra civilización en Marte y la protección que debemos asegurarnos en un mundo tan inhóspito.

"La propuesta es un esfuerzo de combinación de muchas disciplinas de una forma que no se suele hacer en proyectos espaciales", explica Guillem Anglada-Escudé, investigador Ramón y Cajal del ICE y coordinador del equipo. "Además de científicos e ingenieros, quisimos incorporar desde el primer momento expertos en otras disciplinas y de fuera del sector académico". La colaboración incluye, como parte muy importante, el equipo de arquitectura y diseño ABIBOO studio.

El proyecto se concibió durante reuniones on-line en los meses de abril, mayo y junio en pleno confinamiento debido a la actual pandèmia de COVID-19. Ahora, la propuesta ha dado sus frutos. "Llegar a la final ya es un gran éxito para todo el equipo", explica Miquel Sureda, profesor de ingeniería aeronáutica en la Escuela Superior de Ingenierías Industrial, Aeroespacial y Audiovisual de Terrassa (ESEIAAT - UPC). "Esperamos que el concurso nos aporte la visibilidad que necesitamos para recoger apoyo y poder desarrollar conceptos relacionados tanto con el espacio como con sostenibilidad, y la transformación necesaria del sistema productivo que tendremos que afrontar también aquí en la Tierra".

El director del Instituto de Técnicas Energéticas - UPC y co-autor de la iniciativa, Ignasi Casanova, explica: "Realizar estos ejercicios nos hace apreciar la gran dependencia que tenemos de lo que nuestro planeta nos da a cambio de nada. Por ejemplo — añade — la producción de alimentos requiere una enorme cantidad de energía que aquí en la Tierra proviene del Sol, pero que implica el uso de grandes extensiones de superficie útil, y que por lo tanto es una de las actividades humanas más agresivas con el ecosistema terrestre". Temas como el uso y abuso de los plásticos, soluciones constructivas y de materiales que minimicen el uso intensivo de energía y una total reciclabilidad se han estudiado en la propuesta.

"En realidad, la Tierra no es más que un lugar dentro de un vasto Universo. Si aprendemos a crear sociedades con circulación de recursos cerrada, que no dependan críticamente de importaciones remotas desde otro planeta, también deberíamos poder resolver muchos de los problemas que tenemos hoy en la Tierra", concluye Anglada-Escudé.

La presentación se retransmitirá el sábado 17 de octubre a las 22:00 horas (CEST), en directo vía 'Facebook live'. Es necesario registrarse gratuitamente en la web de la Mars Society.

Enlaces
- IEEC
- ICE - CSIC
- UPC
- ICC - UB
- The Sustainable Offworld Network (SONet) 
- Mars Society

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El Instituto de Estudios Espaciales de Catalunya (IEEC) promueve y coordina la investigación y el desarrollo tecnológico espacial en Cataluña en beneficio de la sociedad. El IEEC fomenta las colaboraciones tanto a nivel local como mundial, y es un eficiente agente de transferencia de conocimiento, innovación y tecnología. Como resultado de más de 20 años de investigación de alta calidad, llevada a cabo en colaboración con las principales organizaciones internacionales, el IEEC se encuentra entre los mejores centros de investigación internacionales, centrados en áreas como: astrofísica, cosmología, ciencias planetarias y observación de la Tierra. La división de ingeniería del IEEC desarrolla instrumentación para proyectos terrestres y espaciales, y tiene una amplia experiencia trabajando con organizaciones privadas y públicas del sector aeroespacial y otros sectores de innovación.  

El IEEC es una fundación privada sin ánimo de lucro, regida por un Patronato compuesto por la Generalitat de Catalunya y otras cuatro instituciones con una unidad científica cada una, que en conjunto constituyen el núcleo de la actividad de I+D del IEEC: la Universidad de Barcelona (UB) con la unidad científica ICCUB - Instituto de Ciencias del Cosmos; la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) con la unidad científica CERES - Centro de Estudios e Investigación Espaciales; la Universidad Politécnica de Catalunya (UPC) con la unidad científica CTE - Grupo de Investigación en Ciencias y Tecnologías del Espacio; y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) con la unidad científica ICE - Instituto de Ciencias del Espacio. El IEEC está integrado en la red CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).

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Barcelona
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07
Octubre 2020

Primer premio compartido para el corto científico del investigador Enrique Gaztañaga en Ciencia en Acción 2020


Enrique Gaztañaga galardonado con el primer premio compartido en la final del programa Ciencia en Acción 2020
Enrique Gaztanaga
ICE
El investigador del Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) en el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC) Enrique Gaztañaga ha sido galardonado con el primer premio ex-aequo en la final del concurso Ciencia en Acción 2020, en la modalidad Cortos Científicos, con el trabajo titulado “2019 EL COSMOS EN ACELERACIÓN Parte I Cap. III”. Este premio ha sido compartido con Álex Muntada y Jaume Benet, ambos de la Facultat de Comunicació Blanquerna de la Universitat Ramon Llull de Barcelona. Los distintos premios se dieron a conocer en un acto virtual que, a priori, se debía celebrar en Murcia los días 2-4 de octubre. 

Santiago Serrano, también investigador IEEC en el ICE-CSIC, ha participado en la elaboración de material audiovisual, con vídeos que muestran imágenes de las simulaciones cosmológicas MICE (Marenostrum Instituto de Ciencias del Espacio) realizadas por miembros del grupo de Cosmología del ICE-CSIC: Francisco Castander, Pablo Fosalba y Martin Crocce.

“2019 EL COSMOS EN ACELERACIÓN Parte I Cap. III” es un documental divulgativo que cuenta el esfuerzo de la comunidad científica por dilucidar cuál es la causa de la expansión acelerada del Universo. El corto científico relata cómo la mayor cámara digital del mundo ha sido instalada en un telescopio gigante para llevar a cabo el mayor mapa del cosmos hasta la fecha. Es la historia de Enrique Gaztañaga y de su trabajo en la confección de mapas de galaxias como los de la iniciativa española PAU (Physics of the Accelerating Universe) y DES (Dark Energy Survey), ambos proyectos de cartografía galáctica en los que Gaztañaga participa de forma decisiva. 

Pero, ¿por qué son tan necesarios estos mapas cósmicos? La respuesta viene de un descubrimiento hecho público en 1998 y premiado con el Nobel de Física en 2011: el Universo se expande de forma acelerada. Esta idea poco conocida por el gran público desafía nuestra comprensión de las leyes fundamentales de la naturaleza y constituye uno de los mayores misterios sin resolver del cosmos. Parece existir una enigmática materia oscura que mantiene unidas las estrellas y las galaxias. Y una todavía más extraña fuerza, denominada energía oscura, que está acelerando la expansión del Universo. Combinadas, ambas componen el 95% de su materia-energía. Sin embargo su naturaleza es aún desconocida. Hasta donde sabemos hoy en día la única forma de resolver el misterio de la expansión acelerada del Universo es cartografiándolo, es decir, creando grandes mapas de galaxias como PAU y DES. 

Ciencia en Acción es un concurso internacional dirigido a estudiantes, profesores, investigadores y divulgadores de la comunidad científica, en cualquiera de sus disciplinas. Su principal objetivo es presentar la ciencia de una manera atractiva y motivadora. El programa está dirigido por Rosa María Ferré, licenciada en Matemáticas y Doctora en Ciencias Físicas por la Universidad de Barcelona, que desde su creación ha asumido su desarrollo a lo largo de las 20 ediciones del concurso. En Ciencia en Acción participan el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), la Fundación Lilly, la Fundació Princesa de Girona (FPdGi), el Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT), la Real Sociedad Española de Física (RSEF), la Real Sociedad Española de Química (RSEQ), la Sociedad Española de Astronomía (SEA), la Sociedad Geológica de España (SGE) y la Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED).

Podéis disfrutar del corto aquí y de una versión más larga aquí.
 
10
Septiembre 2020

Presentada la propuesta para incluir el Einstein Telescope en la hoja de ruta ESFRI


Proposal submitted to include the Einstein Telescope in the ESFRI roadmap
Proposal to include the Einstein Telescope in ESFRI roadmap
NASA / Imagno / Getty Images
Presentada la propuesta para incluir el Einstein Telescope en la hoja de ruta ESFRI
  • El Einstein telescope es un ambicioso proyecto de observatorio terrestre de ondas gravitacionales de tercera generación.
  • 40 instituciones europeas firman la propuesta, 8 de ellas españolas.
  • La propuesta recoge el interés de hasta 23 instituciones españolas.
Madrid / Barcelona, 10 de Septiembre de 2020
 
El consorcio del Einstein Telescope ha presentado la propuesta para incluir el proyecto para un futuro observatorio de ondas gravitacionales en la actualización de 2021 de la hoja de ruta del Foro Estratégico Europeo para Infraestructuras de Investigación (ESFRI), el programa que describe las principales infraestructuras de investigación futuras en Europa.
 
El Einstein Telescope (ET) es el proyecto más ambicioso para un futuro observatorio terrestre de ondas gravitacionales.  Su diseño conceptual ha sido apoyado por una subvención de la Comisión Europea. Ahora un consorcio de países europeos y de instituciones de investigación y universidades en Europa ha presentado oficialmente la propuesta para la realización de dicha infraestructura con el apoyo político de cinco países europeos: Bélgica, Polonia, España y Holanda, liderados por Italia. El consorcio ET reúne a unas 40 instituciones de investigación y universidades de varios países europeos, incluidos también Francia, Alemania, Hungría, Noruega, Suiza y Reino Unido. El Observatorio Gravitacional Europeo (EGO) en Italia constituye su sede de transición.
 
El Einstein Telescope ha despertado un gran interés en la comunidad científica española implicada en ondas gravitacionales, que incluye a todos los centros que actualmente participan en programas terrestres (LIGO / Virgo / KAGRA) y espaciales (LISA), así como una fuerte comunidad. Investigadores españoles han contribuido de forma significativa al desarrollo del programa de física de ET, así como a la preparación del informe de diseño técnico de ET.
 
Además, motivados por el desarrollo de nuevas tecnologías y los potenciales retornos significativos para la industria española, también se brindó un apoyo explícito por parte de instituciones de investigación, incluidas algunas “Infraestructuras Científicas y Técnicas Singulares” (ICTS). En total, hasta 23 instituciones españolas apoyaron  la iniciativa ESFRI, lo que resultó en el apoyo político formal de España a la candidatura del ET.
 
Actualmente se están evaluando dos sitios para la realización de la infraestructura ET: Euregio Meuse-Rhine, en las fronteras de Bélgica, Alemania y los Países Bajos, y en Cerdeña, Italia. Estos sitios están siendo estudiados y se tomará una decisión sobre la ubicación futura de ET dentro de los próximos 5 años.
 
Einstein Telescope: Un observatorio para la astronomía multi-mensajero
 
Los asombrosos logros científicos de Advanced Virgo (en Europa) y Advanced LIGO (en los EE. UU.) en los últimos 5 años iniciaron la era de la astronomía de ondas gravitacionales. La aventura comenzó con la primera detección directa de ondas gravitacionales en septiembre de 2015 y continuó en agosto de 2017 cuando Advanced Virgo y Advanced LIGO observaron ondas gravitacionales emitidas por dos estrellas de neutrones en fusión. Simultáneamente, las señales de este evento se observaron con una variedad de telescopios electromagnéticos (en la tierra y en el espacio) en todo el rango de longitud de onda observable, desde ondas de radio hasta rayos gamma. Esto marcó el comienzo de la era de la astronomía multi-mensajero con ondas gravitacionales.
 
La reciente observación de Advanced Virgo y Advanced LIGO de la fusión de dos agujeros negros estelares para crear un agujero negro 142 veces más masivo que el Sol (el llamado Agujero Negro de Masa Intermedia) demostró la existencia de tales objetos previamente desconocidos en nuestro Universo.
 
Para aprovechar al máximo el potencial de esta nueva disciplina, se necesita una nueva generación de observatorios. El  Einstein Telescope permitirá a los científicos detectar cualquier coalescencia de dos agujeros negros de masa intermedia en todo el universo y contribuir así a la comprensión de su formación y evolución. Esto arrojará nueva luz sobre el Universo Oscuro y aclarará los roles de la energía oscura y la materia oscura en la estructura del cosmos. ET explorará la física de los agujeros negros en detalle. Estos son cuerpos celestes extremos que predice la teoría de la relatividad general de Albert Einstein, pero también son lugares donde esa teoría puede fallar debido al campo gravitacional extremadamente fuerte. ET detectará miles de coalescencias de estrellas de neutrones por año mejorando nuestra comprensión del comportamiento de la materia en condiciones tan extremas de densidad y presión que no se pueden producir en ningún laboratorio. Además, tendremos la oportunidad de explorar la física nuclear que controla las explosiones de supernovas de las estrellas.
 
Estos desafíos científicos necesitan un nuevo observatorio capaz de observar Ondas Gravitacionales con una sensibilidad de al menos un orden de magnitud mejor que los detectores actuales (la denominada segunda generación).
 
El Einstein Telescope se ubicará en una nueva infraestructura y aplicará tecnologías que mejorarán drásticamente las actuales. Se espera que le siga un proyecto complementario en los EE. UU., Cosmic Explorer.
 
Contactos:
Mario Martínez (IFAE, miembro del Comité Directivo del Einstein Telescope) (mmp@ifae.es)
 
Información Adicional
Relación de las Instituciones españolas firmantes de la propuesta ET ESFRI
  • Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
  • Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC)
  • Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB)
  • Instituto de Estructura de la Materia (IEM)
  • Institut de Física d’Altes Energies (IFAE)
  • Instituto de Física Teórica (IFT-CSIC)
  • Universitat de les Illes Balears (UIB)
  • Universitat de València (UV)
 
Relación de instituciones españolas que apoyaron originalmente la candidatura ET ESFRI
 
  • ALBA Synchrotron*
  • Barcelona Supercomputing Center (BSC)*
  • Laboratorio Subterráneo de Canfranc (LSC)*
  • Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT)
  • Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
  • Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC)
  • Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB)
  • Instituto de Estructura de la Materia (IEM)
  • Institut de Física d’Altes Energies (IFAE)
  • Instituto de Física Corpuscular (IFIC-CSIC)
  • Instituto de Física Teórica (IFT-CSIC)
  • Port d’informació Científica (PIC)
  • RedIris*
  • Universidad de Alicante (UA)
  • Universidad Autónoma de Madrid (UAM)
  • Universitat de les Illes Balears (UIB)
  • Universidad de Cádiz (UC)
  • Universidad de Murcia (UMU)
  • Universidad del País Vasco (UPV/EHU)
  • ]Universidad Politécnica de Madrid (UPM)
  • Universidad de Salamanca (USAL)
  • Universidad de Santiago de Compostela (USC)
  • Universitat de València (UV)
  • * ICTS  
    También apoyado por: Sociedad Española de Relatividad y Gravitación (SEGRE)
    01
    Septiembre 2020

    A Nebula's Gamma-ray Heartbeat is NASA high-energy picture of the week


    NASA High Energy Astrophysics Archive features our recent SS433 research with its Picture of the Week
    NASA High Energy Astrophysics Archive has selected an image related to a recent Nature Astronomy paper for its Picture of the Week: https://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/objects/heapow/archive/nebulae/SS433_fermi.html

    Using Fermi Gamma-Ray Space Telescope and the giant Arecibo radio telescope our study revealed a high-energy "heartbeat", coming from a cosmic gas cloud located about 100 light years away from SS 433. The surprising gamma-ray signal from this otherwise cold, innocuous cloud pulses with the rhythm of the precessing jet from the black hole in SS 433. This shows that shomehow there must be a direct connection between the precessing jet from SS 433 and the gamma-ray pulsations at the cloud.

    Reference:
    Gamma-ray heartbeat powered by the microquasar SS 433;  Jian Li, Diego Torres , Ruo-Yu Liu, Matthew Kerr, Emma de Oña Wilhelmi, Yang Su; Nature Astronomy, 2020; DOI: 10.1038/s41550-020-1164-6
    17
    Agosto 2020

    Extraña coincidencia cósmica: un pulso de rayos gamma desconcierta a los científicos


    Atomic gas clouds blinks in sync with circling black hole
    Artistic view of SS 433 and Fermi J1913+0515
    Produced by Konrad Rappaport, Susane Landis (Scicomlab for DESY), under advice by Jian Li (DESY), Diego F. Torres (ICREA / ICE, CSIC / IEEC)
    Extraña coincidencia cósmica: un pulso de rayos gamma desconcierta a los científicos
    • Un grupo de astrónomos ha detectado una nube de gas cósmica que late al mismo ritmo que un agujero negro separado 100 años luz, en un microcuásar.
    • El microcuásar se encuentra en la Vía Láctea y consiste en una estrella gigante y un agujero negro. La nube se encuentra en la constelación del Águila.
    • Los modelos teóricos publicados hasta la fecha no predecían este resultado, que desafía a las interpretaciones más comunes.
    • El estudio está liderado por un científico del laboratorio DESY en Hamburgo y un investigador del Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) en el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE, CSIC). Estos resultados han sido publicados en la revista Nature Astronomy.
    Un equipo de científicos ha detectado un misterioso pulso de rayos gamma proveniente de una nube de gas cósmico. La nube, sin ninguna característica extraordinaria y que se encuentra en la constelación del Águila, late al mismo ritmo que un agujero negro cercano, lo que indica una conexión entre ambos objetos. El estudio, liderado por el investigador Jian Li del laboratorio DESY en Hamburgo y el profesor ICREA Diego F. Torres del Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) en el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE, CSIC), se publica hoy en la revista Nature Astronomy.

    Los investigadores han analizado más de diez años de observaciones del Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA, observando lo que se denomina un  microcuásar. Los microcuásares, hermanos pequeños y locales de los lejanos cuásares, son sistemas binarios que comprenden un objeto compacto y una estrella acompañante. Estos microcuásares lanzan en el entorno interestelar que los rodea potentes vientos y chorros (jets) de la materia proveniente de una estrella vecina. El sistema observado en este estudio ha sido catalogado como SS 433 y se encuentra a unos 15.000 años luz de distancia en la Vía Láctea. Consiste en una estrella gigante con unas 30 veces la masa de nuestro Sol (masa solar) y un agujero negro con aproximadamente 10 a 20 masas solares. Los dos objetos están orbitando entre sí mientras el agujero negro absorbe materia de la estrella gigante. El SS 433 es uno de los sistemas binarios compactos más famosos que se conocen, debido a los chorros observables que se balancean, y aunque se ha estudiado durante décadas todavía sorprende a los investigadores.
    "Este material se acumula en un disco alrededor del agujero negro antes de caer en él como el agua en el remolino del desagüe de una bañera", explica Li, investigador de DESY. "Sin embargo, una parte de esa materia no cae por el desagüe, sino que sale disparada a alta velocidad en dos estrechos chorros en direcciones opuestas por encima y por debajo del disco que gira". 
    “El disco de acreción no se encuentra exactamente en el plano de la órbita de los dos objetos — añade Li — sino que se balancea como una peonza que se ha colocado inclinada sobre una mesa. Como consecuencia, los dos chorros entran en espiral en el espacio circundante, en lugar de simplemente formar una línea recta".

    El balanceo de los chorros del agujero negro realiza un movimiento periódico que dura 162 días, aproximadamente. Las partículas de alta velocidad y los campos magnéticos ultra fuertes del chorro producen rayos X y rayos gamma, habiendo sido estos últimos observados por el equipo. Un análisis meticuloso reveló una señal de rayos gamma con el mismo período proveniente de una nube de gas ordinaria ubicada relativamente lejos de los chorros del microcuásar. Los ritmos de pulsación de esta nube de gas indican que la emisión de la señal de rayos gamma está gobernada por el microcuásar.

    “La señal temporal observada proporciona una conexión inequívoca entre el microcuásar y la nube de gas, separados unos 100 años luz. Este hecho es tan sorprendente como intrigante, y abre preguntas sobre cómo el agujero negro alimenta los latidos de la nube”, dice Torres, investigador del IEEC en el ICE-CSIC. Una explicación que el equipo ha explorado se basa en el impacto de protones rápidos producidos en los extremos de los chorros, o cerca del agujero negro, que son inyectados en la nube y golpean las partículas de gas, produciendo rayos gamma. Los protones también podrían provenir de una eyección de partículas rápidas desde el borde del disco de acreción. Cada vez que este flujo de partículas golpea la nube de gas, éste se ilumina al producir rayos gamma, explicando su extraño pulso. “El flujo de materia desde el disco podría ser energéticamente tan poderoso como el de los chorros del microcuásar y se cree que se balancea conjuntamente con el resto del sistema", explica Torres.

    Más allá de este descubrimiento inicial, se requieren tanto observaciones adicionales como un estudio teórico para explicar los pulsos de rayos gamma de este sistema único. "El SS 433 continúa sorprendiendo por igual a los observadores en todas las frecuencias y a los teóricos", enfatiza Li. "Y es seguro que proporcionará un banco de pruebas para nuestro conocimiento sobre la producción y propagación de rayos cósmicos cerca de los microcuásares en los próximos años".

    El equipo de investigación liderado por Torres y Li está compuesto por científicos internacionales de España (IEEC-ICE-CSIC), Alemania (DESY), China (Universidad de Nanjing y Observatorio Purple Mountain) y EEUU (NRL).

    Instrumentos
    El Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi se lanzó desde el Centro Espacial Kennedy el 11 de junio de 2008. Fermi tiene dos instrumentos de rayos gamma: el Telescopio de Área Grande (LAT, por sus siglas en inglés) y el Monitor de Explosión de Rayos Gamma (GBM, por sus siglas en inglés). El LAT es un telescopio de rayos gamma de campo amplio. Desde el comienzo de las observaciones regulares, LAT escanea el cielo brindando cobertura de toda su totalidad cada dos órbitas. El GBM es un monitor de todo el cielo que detecta eventos transitorios como ocultaciones y explosiones de rayos gamma.
    Diego F. Torres y Jian Li son miembros de Fermi-LAT.

    Enlaces
    - IEEC
    - ICE
    - DESY

    Más información
    Esta investigación se presenta en un artículo titulado “Gamma-ray heartbeat powered by the microquasar SS 433”, de Jian Li, D. F. Torres, Ruo-Yu Liu, Matthew Kerr, Emma de Oña Wilhelmi y Yang Su, que ha sido publicado en la revista Nature Astronomy, 2020, el 17 de Agosto de 2020.

    El Instituto de Estudios Espaciales de Catalunya (IEEC) promueve y coordina la investigación y el desarrollo tecnológico espacial en Cataluña en beneficio de la sociedad. El IEEC fomenta las colaboraciones tanto a nivel local como mundial, y es un eficiente agente de transferencia de conocimiento, innovación y tecnología. Como resultado de más de 20 años de investigación de alta calidad, llevada a cabo en colaboración con las principales organizaciones internacionales, el IEEC se encuentra entre los mejores centros de investigación internacionales, centrados en áreas como: astrofísica, cosmología, ciencias planetarias y observación de la Tierra. La división de ingeniería del IEEC desarrolla instrumentación para proyectos terrestres y espaciales, y tiene una amplia experiencia trabajando con organizaciones privadas y públicas del sector aeroespacial y otros sectores de innovación.  

    El IEEC es una fundación privada sin ánimo de lucro, regida por un Patronato compuesto por la Generalitat de Catalunya y otras cuatro instituciones con una unidad científica cada una, que en conjunto constituyen el núcleo de la actividad de I+D del IEEC: la Universidad de Barcelona (UB) con la unidad científica ICCUB - Instituto de Ciencias del Cosmos; la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) con la unidad científica CERES - Centro de Estudios e Investigación Espaciales; la Universidad Politécnica de Catalunya (UPC) con la unidad científica CTE - Grupo de Investigación en Ciencias y Tecnologías del Espacio; y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) con la unidad científica ICE - Instituto de Ciencias del Espacio. El IEEC está integrado en la red CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).

    Contactos
    Oficina de Comunicación del IEEC
    Barcelona, España
    Ana Montaner Pizá
    Correo electrónico: comunicacio@ieec.cat 

    Instituto de Ciencias Espaciales (ICE, CSIC)
    Barcelona, España
    Diego F. Torres
    Correo electrónico: dtorres@ice.csic.es

    Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
    Hamburgo, Alemania
    Jian Li
    Correo electrónico: jian.li@desy.de

    Nota de prensa elaborada por la Oficina de Comunicación de l'IEEC con la colaboración de Science Wave.
     
    17
    Agosto 2020

    Campos magnéticos con los flujos de gas


    Comments of Gemma Busquet in Nature Astronomy News & Views about a paper of Pillai et al (2020)
    Campos magnéticos con los flujos de gas
    Los campos magnéticos en las nubes moleculares juegan un papel crucial en la regulación de los flujos de gas y la formación de estrellas. Las observaciones polarimétricas del infrarrojo lejano obtenidas con el Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja (SOFIA) revelan la estructura del campo magnético a pequeña escala dentro de los filamentos de gas denso, descubriendo una nueva transición en la orientación relativa entre el campo magnético y la estructura de la nube. Gemma Busquet, investigadora del Instituto de Ciencias Espaciales (ICE-CSIC) comenta estos resultados científicos, publicados en la revista Nature Astronomy por Pillai et al. (2020), dentro de la sección News & Views [1]. El trabajo de Pillai et al. [2] proporciona evidencias observacionales de que la gravedad arrastra el campo magnético congelado a gran escala, haciendo que se vuelva paralelo al flujo de gas que nutre el cúmulo de estrellas en formación. Tales flujos de gas inducidos por la gravedad en los filamentos respaldan un escenario en el que el colapso gravitacional y la formación de cúmulos estelares ocurren incluso en presencia de campos magnéticos relativamente fuertes.

    Referencias:
    [1] Busquet, G., Nature Astronomy News & Views. https://doi.org/10.1038/s41550-020-1180-6 (2020)
    [2] Pillai, T., et al. Nature Astronomy. https://doi.org/10.1038/s41550-020-1172-6 (2020)
    28
    Julio 2020

    Identifican agujeros negros masivos que parecían “escondidos” en galaxias enanas


    Researchers have found massive black holes in 37 dwarf galaxies and have identified active galactic nuclei not seen until now
    Generic picture of a dwarf galaxy
    NASA's Goddard Space Flight Center/Jenny Hottle
    • Un estudio llevado a cabo por investigadoras del Instituto de Ciencias del Espacio (ICE - CSIC), unidad científica del Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), ha sido publicado hoy en la revista Astrophysical Journal Letters
    • Las investigadoras han encontrado agujeros negros masivos en 37 galaxias enanas e identificado núcleos activos de galaxia que habían pasado desapercibidos hasta día de hoy. Estos núcleos son similares a los agujeros semilla que dieron lugar a los agujeros negros supermasivos
    • El estudio es el más amplio realizado hasta la fecha en galaxias enanas utilizando la técnica de espectroscopía de campo integral

    Un proyecto del Instituto de Ciencias del Espacio (ICE - CSIC), unidad científica del Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), ha empleado la técnica de espectroscopía de campo integral (IFU, por sus siglas en inglés) para identificar agujeros negros masivos en galaxias enanas. Las investigadoras han encontrado 37 de estos fenómenos, 23 de ellos nuevos ya que en otros estudios de las mismas galaxias no se habían encontrado indicios de su presencia. Es el estudio más amplio realizado hasta la fecha con esta técnica en galaxias enanas.

    El análisis, publicado hoy en la revista Astrophysical Journal Letters, constituye el más amplio estudio de núcleos activos de galaxia (AGN, por sus siglas en inglés) en galaxias enanas a partir de las casi 5.000 observaciones de galaxias recogidas por MaNGA (Mapping Nearby Galaxies at Apache Point Observatory) utilizando la técnica IFU.

    Un AGN es una región compacta en el centro de una galaxia que emite energía en su región central, normalmente generada a partir de un agujero negro masivo, entre otros elementos. 

    “Gracias a las observaciones con IFU hemos sido capaces de encontrar AGNs que parecían escondidos en anteriores estudios”, enfatiza Mar Mezcua, investigadora del IEEC en el ICE-CSIC.

    La otra coautora del estudio e investigadora del ICE-CSIC, Helena Domínguez Sánchez, apunta que “la ventaja de la técnica IFU con respecto a observaciones clásicas de espectroscopía de rendija, que proporcionan un espectro por objeto, es que permite obtener multitud de espectros, en algunos casos más de mil por galaxia, en distintas regiones”. De esta forma, agrega, “podemos estudiar con mucho detalle las poblaciones estelares, el gas y la cinemática de ambos”.

    El “eco de luz” del agujero negro ha sido captado por la espectroscopía

    De las 1.609 galaxias enanas estudiadas, las científicas han encontrado AGNs en 37 de ellas, 23 de las cuales son casos nuevos que no se habían identificado hasta ahora. 

    “La espectroscopía clásica tiene la limitación de que solo detecta la fuente de energía dominante”, aclara Domínguez, por lo que “en galaxias donde la energía proveniente de la formación estelar domine su emisión total, el AGN quedaría «oculto»”.

    Los factores que explican la dificultad de observar estos núcleos podrían deberse a su actividad o a su ubicación. Por un lado, puede que el AGN ya no esté activo y que la IFU detecte su última emisión, el “eco de luz”, generalmente muy débil. Por otro lado, el AGN puede estar activo, pero hallarse fuera del centro de la galaxia. Al mismo tiempo, puede que éste se encuentre activo y en el centro de la galaxia, si bien la emisión estelar del núcleo es más luminosa que la del núcleo activo, lo que complica su observación.

    “Con esta investigación concluimos que la espectroscopía de campo integral permite identificar el último brote de emisión de uno de estos núcleos que ya no está activo, algo que no se puede hacer con otras técnicas”, indica Mezcua. Además, los núcleos activos encontrados son mucho más débiles que los conocidos hasta ahora.

    Buscar núcleos activos en galaxias enanas para conocer los inicios del Universo

    Estos núcleos activos podrían albergar las reliquias de los primeros agujeros negros del universo temprano, aquellos que no crecieron hasta ser supermasivos. Y es que la búsqueda de AGNs o agujeros negros masivos en galaxias enanas permite ampliar el conocimiento sobre los orígenes del universo, ya que se considera que son los más parecidos a las primeras galaxias.

    “Se cree que los agujeros negros que albergan los AGNs son muy parecidos a los agujeros negros semilla, los primeros que se formaron”, señala la investigadora. Mezcua añade que la comunidad científica considera que, a partir de estos agujeros semilla, “crecieron los agujeros negros supermasivos”, con una masa un millón de veces superior a la del Sol.

    Enlaces
    - IEEC
    - ICE
    - CSIC

    Más información
    Esta investigación se presenta en un artículo titulado “Hidden AGN in dwarf galaxies revealed by MaNGA: light echoes, off-nuclear wanderers, and a new broad-line AGN”, de Mezcua, M. & Domínguez Sánchez, H., que ha sido publicado en la revista Astrophysical Journal Letters, 2020, ApJL, 898, L30, el 28 de Julio de 2020.
    El Instituto de Estudios Espaciales de Catalunya (IEEC) promueve y coordina la investigación y el desarrollo tecnológico espacial en Cataluña en beneficio de la sociedad. El IEEC fomenta las colaboraciones tanto a nivel local como mundial, y es un eficiente agente de transferencia de conocimiento, innovación y tecnología. Como resultado de más de 20 años de investigación de alta calidad, llevada a cabo en colaboración con las principales organizaciones internacionales, el IEEC se encuentra entre los mejores centros de investigación internacionales, centrados en áreas como: astrofísica, cosmología, ciencias planetarias y observación de la Tierra. La división de ingeniería del IEEC desarrolla instrumentación para proyectos terrestres y espaciales, y tiene una amplia experiencia trabajando con organizaciones privadas y públicas del sector aeroespacial y otros sectores de innovación.  

    El IEEC es una fundación privada sin ánimo de lucro, regida por un Patronato compuesto por la Generalitat de Catalunya y otras cuatro instituciones con una unidad científica cada una, que en conjunto constituyen el núcleo de la actividad de I+D del IEEC: la Universidad de Barcelona (UB) con la unidad científica ICCUB - Instituto de Ciencias del Cosmos; la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) con la unidad científica CERES - Centro de Estudios e Investigación Espaciales; la Universidad Politécnica de Catalunya (UPC) con la unidad científica CTE - Grupo de Investigación en Ciencias y Tecnologías del Espacio; y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) con la unidad científica ICE - Instituto de Ciencias del Espacio. El IEEC está integrado en la red CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).

    Contactos
    Oficina de Comunicación del IEEC
    Barcelona, España
    Ana Montaner Pizà
    Correo electrónico: comunicacio@ieec.cat 

    Instituto de Ciencias del Espacio (ICE - CSIC)
    Barcelona, España
    Mar Mezcua
    Correo electrónico: mezcua@ice.csic.es

    Instituto de Ciencias del Espacio (ICE - CSIC)
    Barcelona, España
    Helena Domínguez Sánchez
    Correo electrónico: dominguez@ice.csic.es
    09
    Julio 2020

    Euclid space telescope’s Near-Infrared instrument ready to draw a 3-D map of galaxies of the distant Universe


    The Near-Infrared instrument of the Euclid mission ready to be integrated in the telescope
    Near Infrared Instrument of Euclid mission
    ESA’s Euclid mission to study more than a billion galaxies is a step closer to launch as its two instruments are now built and fully tested, including the complex Near-Infrared Spectrometer and Photometer (NISP) instrument delivered by an international consortium coordinated by France, with partners from Italy, Germany, Spain, Denmark, Norway and the United States.

    Once Euclid is launched from French Guiana in 2022, the NISP instrument will feed the world largest near infrared wide field camera put into space and will deliver near-infrared photometry, spectra and redshifts of tens of million distant galaxies providing a detailed description of the 3-dimensional structure of the Universe, and its evolution as function of look back time.

    Euclid has a 1.2-metre mirror telescope that is designed to work at both visible and near- infrared wavelengths. It will collect light from distant cosmic objects and feed it into NISP and the second instrument, the VISible instrument (VIS), both working in parallel and observing the exact same regions of the sky at each exposure of the telescope.

    Euclid will survey the 3-D distribution of galaxies and dark matter and map the geometry of the Universe with the aim of making accurate measurements of the mysterious Dark Matter and Dark Energy, which make up most of the cosmos. No-one yet knows what Dark Energy is, and Euclid will be the yet most powerful tool for cosmologists and astronomers looking to find out.

    Dr Yannick Mellier (Institut d'Astrophysique de Paris, CNRS/Sorbonne Université and CEA/IRFU, Saclay), lead of the 1500-strong Euclid Consortium of which NISP is a part, said “Euclid will revolutionise our knowledge of the Universe by making the most accurate measurements of Dark Matter and Dark Energy, testing whether Einstein's theory of General Relativity requires modification, weighing neutrinos, and exploring the details of how galaxies evolve.”

    NISP is composed of several subsystems that were designed, built, and tested by a team of astronomers and engineers from several laboratories of the Euclid Consortium with the help and supports from the Centre National d’Etudes Spatial (CNES, France), the Astronomy and Particle Physics Departments of the Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS, France),the Institute for Research on the Fundamental laws of the Universe (IRFU) Research Division of the Commissariat à l’Energie Atomique (CEA, France), the Agenzia Spaziale Italiana (ASI, Italy), the Istituto Nazionale Astrofisica (INAF, Italy), the Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN, Italy), the Deutsches Zentrum für LuftundRaumfahrt (DLR, Germany), the Max-Planck-Institut für Extraterestrische Physik (MPE, Germany), the Max-Plank-Institut für Astronomie (MPIA, Germany), the Ministerio de Economia y Competividad (MINECO, Spain), the Institut de Física d’Altes Energies - The Barcelona Institute of Science and Technology (IFAE-BIST, Spain) and the Institut d’Estudis Espacials de Catalunya - Institut of Space Science (IEEC-ICE-CSIC, Spain), Universidad Politecnica de Cartagena (Spain), the University of Oslo (UiO, Norway), the Norwegian Space Agency (Norway), the Niels Bohr institute (Denmark), the technical University of Denmark (DTU, Denmark), and NASA / JPL (USA).

    Thierry Maciaszek (CNES/LAM), NISP instrument project manager, said, "The international NISP team in the Euclid Consortium and industries has made an incredible quasi perfect job to design, develop and test this challenging complex instrument. The delivery of NISP is however not the end of the story for the NISP team. Many major activities have to be completed with NISP at satellite level. We are looking forward to seeing the first light in flight demonstrating the excellent performances of the instrument."

    NISP was designed, built and tested under the lead of the Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM, France).
    The NISP instrument consists of three main assemblies:
    • The NISP Opto-Mechanical Assembly (cooled to 130K) made of:
      • A silicon carbid estructure, developed by LAM, with elements provided by UiO, supporting the different NISP subsystems and interfacing with the Euclid Payload module.
      • The NISP Optical Assembly (built by MPE) made of a Correction Lens and a 3-lens focusing optics.
      • Three near infrared Y, J, and H broad band filters (MPIA) are mounted on a dedicated rotating wheel (IFAE, IEEC, ICE-CSIC & CEA/Irfu).
      • Four near infrared grisms developed by LAM (grism is a grating and a prism used for spectrometry) are mounted on a dedicated rotating wheel (INAF and CEA/Irfu).
      • A calibration Unit having 5 near-infrared LEDs (MPIA).
    • The NISP detector system, composed of:
      • 16 high quality detectors cooled to 95K (NASA/ESA).
      • 16 electronics dedicated to detector controlling (NASA/ESA) o A detector/electronic support structure (LAM).
    • The NISP warm electronic units composed of:
      • The Instrument Control Unit (Universidad Politecnica de Cartagena and Instituto de Astrofísica de Canarias, Spain). The software of the ICU is developed by INAF.
      • The Data Processing Unit managing the detector electronics and performing detectors onboard data processing (ASI, OHB-I, SAB,TEMIS). The software of the DPU has been developed by INAF.
    The detector system has been deeply characterized in Europe by the Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM) and the Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon (IP2I).
    The NISP integration and cold functional / performances tests were performed at LAM in a large cryochamber, in collaboration with all the partners. A complex optical setup has been developed by LAM and Niels Bohr / DTU institutes for the NISP cold performance verification. The NISP ground commanding setups are under INAF/INFN responsibility. The NISP vibration testing were done at the Centre Spatial de Liège (CSL, Belgium).

    Dr Anne Ealet, NISP Spectroscopy Instrument Scientist said “NISP will provide the photometry of a billion distant galaxies in 3 photometric bands (Y, J, H) and the spectra of tens of millions distant galaxies using a slitless multi-object spectrograph”. “NISP will reveal the large-scale distribution of galaxies and how cosmic structures formed under the complex combined effects of gravity, dark matter, and dark energy over the last ten billion years” added Dr Knud Jahnke NISP Photometry Instrument Scientist.

    The NISP instrument, which is being built by a consortium of nationally funded institutes led by the Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM) in France, is dedicated to making distance measurements and near infrared photometry of galaxies. With the VIS instrument, it will allow Euclid’s data to be turned into the largest, most accurate 3D survey of the Universe ever conducted.

    Now that the instruments have been delivered to ESA, Thales Alenia Space and Airbus Defense and Space, they will be integrated first with the telescope, and next with the rest of the payload module and the satellite, which will take several months to ensure everything is precisely aligned and electronically communicating.

    It has been a long journey getting this far. Euclid was selected for implementation in 2011, having already undergone almost five years of studies. While there is still a lot of hard work and testing ahead, the delivery of the instruments and telescope means that the spacecraft is now really beginning to come together.

    Notes to Editors
    For more information or to speak to the researchers involved, please contact: NISP technical: Thierry Maciaszek (thierry.maciaszek@lam.fr / thierry.maciaszek@cnes.fr
    NISP science: spectroscopy : Anne Ealet (anne.ealet@cppm.fr), Photometry : Knud Jahnke (jahnke@mpia.de)
    For information about the Euclid Consortium or the Euclid mission please contact Audrey Le Reun (audrey.le_reun@iap.fr, +33 (0) 173 775 523) or Yannick Mellier (mellier@iap.fr).

    Additional material

    Websites:
    • European Space Agency main site: http://www.esa.int/esaCP/index.html
    • European Space Agency Euclid site: http://sci.esa.int/science- e/www/area/index.cfm?fareaid=102
    • Euclid Consortium main site: https://www.euclid-ec.org/
    • CNES Space Agency site: https://cnes.fr/en
    • ASI Space Agency site: https://www.asi.it
    • DLR Space Agency site: https://www.dlr.de/EN/Home/home_node.html NASA Space Agency site: https://www.nasa.gov
    • INAF site: http://www.inaf.it/it
    • INFN site: https://www.infn.it
    • CEA/Irfu site: http://irfu.cea.fr
    • CNRS site: https://www.cnrs.fr
    • CPPM site: https://www.cppm.in2p3.fr/web/en/index.html DTU site: https://www.dtu.dk/english
    • Institut de Física d'Altes Energies: https://www.ifae.es
    • Institut d'Estudis Espacials de Catalunya: https://www.ieec.cat
    • Institute of Space Sciences, IEEC-CSIC site: https://www.ice.csic.es
    • IP2I site: https://www.ip2i.in2p3.fr/?lang=en
    • Instituto de Astrofisica de Canarias site: https://www.iac.es/en
    • JPL site: https://jpl.nasa.gov
    • LAM site: https://www.lam.fr/?lang=en
    • MINECO site: https://mineco.gob.es
    • MPE site: http://www.mpe.mpg.de/main
    • MPIA website: http://www.mpia.de/en
    • Niels Bohr site: https://nbi.ku.dk
    • Norwegian Space Agency site: https://www.romsenter.no
    • Universidad Politecnica de Cartagena site: https://upct.es
    • University of Oslo site: https://www.uio.no/english/
    Institute of Space Sciences (IEEC-CSIC)

    Campus UAB, Carrer de Can Magrans, s/n
    08193 Barcelona.
    Phone: +34 93 737 9788
    Email: ice@ice.csic.es
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    An institute of the Consejo Superior de Investigaciones Científicas

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