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09 December 2019
09. December 2019 Space

Veinte años de astronomía de rayos X con XMM-Newton

The XMM-Newton X-ray observatory developed and built by Airbus for the European Space Agency (ESA) lifted off at 3.32 pm CET on 10 December 1999 to explore the wonders of the X-ray universe.

El satélite de la ESA construido por Airbus ofrece unos impresionantes resultados en la investigación de la explosión de estrellas, los agujeros negros y los cúmulos de galaxias

 

Friedrichshafen, 09 de diciembre de 2019 – Una de las misiones espaciales europeas de más éxito celebra su aniversario: el observatorio de rayos X XMM-Newton desarrollado y construido por Airbus para la Agencia Espacial Europea (ESA) despegó el 10 de diciembre de 1999 a las 15:32 horas CET con el objetivo de explorar las maravillas del universo de los rayos X. Desde su lanzamiento, el XMM-Newton ha captado simultáneamente rayos X y luz visible y ultravioleta demostrando ser uno de los observatorios astronómicos más importantes de la historia. También ha detectado más fuentes de rayos X que ningún satélite anterior y está contribuyendo a desvelar muchos misterios cósmicos, desde lo que ocurre en el interior y alrededor de los agujeros negros hasta la formación de las galaxias en el universo temprano.

El XMM-Newton ha duplicado su período operativo previsto de diez años. Debido a su enorme éxito científico y al excelente estado del telescopio, la ESA ha ido ampliado su misión año tras año. Técnicamente, es muy probable que pueda seguir funcionando hasta pasado el año 2030.

Sigue existiendo un gran interés por realizar observaciones utilizando el telescopio espacial europeo y las solicitudes anuales de tiempo de observación superan hasta en siete veces el tiempo disponible. Este exceso de demanda es comparable al del telescopio espacial Hubble.

Los resultados de las observaciones con el XMM también forman parte de muchas tesis doctorales. Estos trabajos académicos se basan tanto en resultados científicos (alcanzados con las observaciones y las predicciones numéricas de XMM-Newton) como en el trabajo técnico (desarrollo de software y hardware, calibración u operaciones). Desde que se lanzó la misión en 1999 se han presentado casi 400 tesis doctorales que incluyen resultados o hallazgos obtenidos por el satélite XMM. En total, se han publicado más de 6.200 artículos científicos relacionados con el XMM.

Sin embargo, el XMM-Newton no es solo un logro excepcional en el plano científico: se tardó solo 38 meses en finalizar, por lo que la gestión del proyecto del satélite y su capacidad tecnológica también se deben considerar ejemplares. El satélite XMM-Newton se construyó bajo el liderazgo de Airbus en Friedrichshafen, el sistema de control de actitud y órbita (AOCS por sus siglas en inglés) lo desarrolló Airbus en UK y Airbus en España aportó las estructuras del módulo de servicio y el ensamblaje del plano focal, así como el sistema de control térmico y el cableado. En total, 45 empresas europeas y una estadounidense formaron el consorcio industrial.

El XMM-Newton, al que familiarmente llamaron ‘Black Beauty’ los ingenieros que lo construyeron por el color negro de su envoltura térmica protectora, consiste en tres sistemas de espejos cilíndricos montados en paralelo, lo que permite que la radiación de rayos X se concentre en tres planos focales. De esta manera se pueden observar simultáneamente los cuerpos celestes con tres cámaras y dos espectrómetros. Estos espectrómetros descomponen la radiación de rayos X igual que los prismas de cristal descompone la luz del sol en los colores del arcoíris. Gracias a los colores de los rayos X, los astrónomos pueden determinar importantes variables físicas, como la temperatura, la densidad, el movimiento relativo o la composición química de la materia.

Al igual que la luz, las emisiones de rayos X son una forma de radiación electromagnética, pero cientos e incluso varios miles de veces más potente, y la emiten los cuerpos o los gases cuya temperatura está entre el millón y los cien millones de grados centígrados. Así pues, los astrónomos utilizan el XMM-Newton para observar la parte caliente del universo.

En su órbita de 48 horas, el XMM-Newton recorre casi un tercio de la distancia de la Tierra a la Luna. En el apogeo (el punto más lejano), a 114.000 kilómetros de distancia de la Tierra, el satélite viaja muy despacio. En el perigeo (el punto más cercano), pasa a 7.000 kilómetros de la Tierra a una velocidad mucho mayor: 24.120 kilómetros por hora. La órbita altamente excéntrica del XMM-Newton se ha elegido para que sus instrumentos puedan funcionar alejados de los cinturones de radiación que rodean la Tierra. Dado que la atmósfera terrestre bloquea la totalidad de los rayos X, solo se pueden detectar y analizar las fuentes de rayos X celestes mediante un telescopio espacial.

El XMM-Newton apunta hacia fuentes de rayos X lejanas durante largos períodos tiempo (a menudo durante más de 10 horas). Por lo tanto, uno de los principales requisitos del satélite era disponer de altos niveles de precisión y estabilidad de apuntamiento. El XMM-Newton puede controlar su orientación con extrema precisión utilizando dos juegos de cuatro pequeños propulsores y cuatro ruedas de inercia incorporados en el satélite.

La precisión de apuntamiento del XMM-Newton de 10 metros de longitud es de 0,25 arcsec en un intervalo de 10 segundos. El equivalente sería observar un melón a 300 kilómetros de distancia utilizando un telescopio de mano y poder verlo sin percibir el menor temblor de la imagen.

 

@AirbusSpace @ESA_XMM @esascience #XMM

 

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Francisco Lechón

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