Una misión europea para buscar nuevas 'Tierras'

La misión PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars, Tránsitos planetarios y oscilaciones estelares) ha sido aprobada como la próxima misión de tamaño medio (M3) por el Comité del Programa Científico de la Agencia Espacial Europea (ESA). Esta decisión se ha tomado dentro del Programa Cosmic Vision, que define las prioridades científicas de la agencia para los próximos 20 años, tras un proceso de evaluación y selección que ha durado varios años y en cuya fase final ha competido con otras cuatro misiones (Marco Polo-R, Echo, Loft y STE-Quest). 
 
PLATO será la tercera misión de tamaño medio (con un coste para la ESA de no más de 600 millones de euros), tras la aprobación en 2011 de la misión Solar Orbiter, un telescopio espacial que estudiará el Sol y que se lanzará en el año 2017, y Euclid, que estudiará la energía oscura del Universo y se lanzará en el año 2020. PLATO constituirá el siguiente paso en el estudio de planetas extrasolares tras la misión Kepler de la NASA, que estuvo operativa hasta mayo de 2013 y localizó 2.740 candidatos a exoplanetas. PLATO rastreará la mitad del cielo y observará aproximadamente un millón de estrellas. Al pasar un planeta por delante de su estrella se generan pequeñísimas disminuciones de la luz que nos llega (tránsito planetario), que podrán ser detectadas y analizadas por PLATO.

PLATO rastreará la mitad del cielo y observará aproximadamente un millón de estrellas

Esta misión está optimizada para estudiar las estrellas más cercanas y brillantes, similares a nuestro Sol, y tendrá capacidad para detectar planetas parecidos a la Tierra que orbiten en la zona en la que pueden albergar agua líquida. Por lo tanto encontrará planetas con condiciones ambientales semejantes a las de la Tierra en los que potencialmente podría haberse desarrollado la vida. 
 
Con PLATO podremos, no solo localizar, sino confirmar y caracterizar cientos de estos planetas rocosos, además de miles de planetas gigantes gaseosos. Su sensibilidad permitirá que incluso puedan detectarse las lunas y anillos de estos exoplanetas. Gracias a la información acerca de la sismología de las estrellas anfitrionas PLATO permitirá, además, estimar la edad y el estado evolutivo de cada sistema planetario. Este dato es importante porque sabemos que en el Sistema Solar hicieron falta más de 4.000 años de evolución para desarrollar seres vivos complejos. 
 
Este observatorio, que orbitará en torno al denominado punto de Lagrange L2, a 1,5 millones de kilómetros de distancia de la Tierra, contará con 34 telescopios y se espera que comience su actividad en el año 2024. El siguiente paso importante en el programa tendrá lugar en el año 2015, después de que los distintos países participantes en el proyecto hayan confirmado su compromiso de financiación y una vez se haya seleccionado el consorcio industrial que construya la nave espacial.

Investigadores de AstroMadrid y del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), coordinados por J. M. Mas Hesse (CAB, CSIC-INTA), participan con una importante contribución al desarrollo de la instrumentación de la misión PLATO. El equipo español es responsable del diseño y fabricación de la estructura de las cámaras CCD que equiparán los 34 telescopios, así como de los ordenadores de a bordo que procesarán las imágenes obtenidas por estas cámaras. Cada telescopio generará una imagen de 80 millones de píxeles con una cadencia de 25 segundos, que tendrán que ser analizadas de manera automática por los 16 ordenadores de a bordo. En los trabajos de definición de la misión que se han llevado a cabo en los últimos seis años han participado empresas asociadas a AstroMadrid, como LIDAX y Thales Alenia Espacio.

Además de la instrumentación, la comunidad española participa en el consorcio internacional PLATO con más de diez paquetes de trabajo para la preparación científica de la misión, el tratamiento, análisis e interpretación de los futuros datos de la misión, así como en el apoyo y seguimiento desde Tierra con instrumentos como CARMENES@3.5, en el observatorio de Calar Alto, o HARPS-N, en La Palma. Estos compromisos son fruto de la experiencia adquirida en otros proyectos como CoRoT y Kepler, donde la participación española ha sido fundamental, y que asegura un retorno científico de primer nivel para España.

Se estima que tras los primeros tres años de funcionamiento de la misión, se habrán descubierto cientos de planetas similares a la Tierra a distancias de su estrella parecidas a la que nos separa del Sol. Combinando las observaciones espaciales con medidas desde Tierra, PLATO medirá los tamaños, masas y edades de los sistemas planetarios que localice, de manera que puedan hacerse comparaciones precisas con nuestro propio Sistema Solar. Hasta el momento se han encontrado sistemas con varios planetas orbitando otras estrellas, pero los instrumentos actuales tienen muchas limitaciones y no pueden detectar planetas como la Tierra en condiciones similares.

Con PLATO podremos saber hasta qué punto son comunes sistemas y planetas como el nuestro en la Galaxia

Con PLATO podremos saber hasta qué punto son comunes sistemas y planetas como el nuestro en la Galaxia. Conocer cuántos tipos de sistemas planetarios hay nos ayudará a comprender mejor cómo se forman y evolucionan y estimar las posibilidades de que hayan desarrollado seres vivos de distinta complejidad. El catálogo de planetas potencialmente habitables que obtenga PLATO será la base para posteriores medidas desde Tierra con el fin de estudiar la composición química de sus atmósferas, utilizando el E-ELT (European Extremely Large Telescope del Observatorio Austral Europeo-ESO) o el próximo telescopio espacial JWST (James Webb Space Telescope), un proyecto conjunto de NASA y ESA.

PLATO es un concepto de telescopio espacial simple, pero completamente novedoso: en lugar de utilizar un telescopio con un gran abertura, utilizará un conjunto de 34 telescopios individuales, de sólo doce centímetros de diámetro, montados sobre una plataforma. Estos telescopios podrán combinarse de diferentes formas, trabajando como un solo telescopio o divididos en grupos, lo que le proporciona capacidades sin precedentes para, por ejemplo, observar simultáneamente objetos débiles y objetos brillantes.

PLATO estará equipado con el sistema de cámaras más grande enviado nunca al espacio, con un total de 136 CCDs de 20 millones de píxeles cada uno, con un área combinada de 0,9 metros cuadrados. Con PLATO, Europa liderará a lo largo de la próxima década la búsqueda y el estudio de sistemas con exoplanetas potencialmente habitables.