Un nuevo proyecto de ciencia ciudadana lanzado por la Agencia Espacial Europea (ESA) y el Consorcio Euclid, en colaboración con la plataforma Zooniverse, permitirá que voluntarios y voluntarias de todo el mundo puedan identificar las formas de millones de galaxias en imágenes tomadas por el telescopio espacial Euclid de la ESA. El objetivo de la iniciativa es entrenar redes neuronales profundas de Inteligencia Artificial que permitan confeccionar el catálogo de morfología galáctica más grande hasta la fecha. 

En noviembre de 2023 y mayo de 2024, el mundo pudo comprobar la calidad de la misión Euclid de la ESA al hacerse públicas sus primeras imágenes, mostrando una gran variedad de fuentes, desde nebulosas cercanas a cúmulos de galaxias distantes. Y esto es solo el principio, ya que Euclid, en su misión de cartografiar el Universo, continuará tomando imágenes de cientos de miles de galaxias lejanas.

Durante los próximos seis años, se espera que la misión envíe unos 100 GB de datos diarios a la Tierra. La clasificación manual de todos estos datos sería una tarea titánica para un ser humano. Por esta razón, el personal científico de la ESA y del Consorcio Euclid se han asociado con Galaxy Zoo. Se trata de un proyecto de ciencia ciudadana en la plataforma Zooniverse, en el que el público puede ayudar a clasificar las formas de las galaxias.

Euclid publicará sus primeros catálogos de datos para la comunidad científica a partir de 2025, pero mientras tanto cualquier voluntario y voluntaria del proyecto Galaxy Zoo puede echar un vistazo a imágenes inéditas del telescopio. El primer conjunto de datos, que contiene decenas de miles de galaxias seleccionadas entre más de 800.000 imágenes, ya está disponible en la plataforma a la espera de ser clasificadas.

“Si participas en el proyecto, podrás ser el primero en ver las últimas imágenes de Euclid. Y no sólo eso, también podrías ser el primer ser humano en ver la galaxia de la imagen”, señala Marc Huertas-Company, investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y responsable en el Consorcio Euclid de la explotación científica del satélite para la caracterización de la estructura de galaxias.

El proyecto Galaxy Zoo se puso en marcha en 2007 con el objetivo de que los participantes ayudaran a identificar las formas de un millón de galaxias a partir de imágenes tomadas por el Sloan Digital Sky. Desde entonces, Galaxy Zoo ha seguido operativo, con más de 400.000 personas clasificando las formas de galaxias de otros proyectos y telescopios, incluidos el telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA y el telescopio espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA.

Inteligencia Artificial y humanos trabajando juntos

Estas clasificaciones no sólo son útiles por su potencial científico inmediato, sino también como conjunto de entrenamiento para algoritmos de Inteligencia Artificial (IA). “Si los humanos no enseñan a la IA lo que debe buscar, los algoritmos tienen dificultades para clasificar las galaxias. Pero juntos, los humanos y la IA pueden identificar con precisión un número ilimitado de galaxias”, advierte Huertas-Company.

En Zooniverse, el equipo ha desarrollado un algoritmo de IA llamado ZooBot, que examina las imágenes de Euclid y etiqueta las «más fáciles», de las que ya existen muchos ejemplos en anteriores estudios de galaxias. Cuando ZooBot no está seguro de la clasificación de una galaxia, la muestra a los usuarios y usuarias de Galaxy Zoo para obtener sus clasificaciones, que ayudan al algoritmo a aprender más.

Galaxy Zoo, que hace uso de la plataforma digital Datalabs de la ESA, presenta a voluntarios y voluntarias imágenes de galaxias y se les formula varias preguntas, como «¿Es redonda la galaxia?», o «¿Hay indicios de brazos en espiral?». Tras ser entrenado con estas clasificaciones humanas, ZooBot se integrará en el catálogo Euclid para proporcionar clasificaciones detalladas de cientos de millones de galaxias, lo que lo convertirá en el mayor catálogo científico hasta la fecha y permitirá nuevos avances científicos.

La misión Euclid y el IAC

Euclid se lanzó en julio de 2023 y comenzó sus observaciones científicas rutinarias el 14 de febrero de 2024. El objetivo de la misión es revelar la influencia oculta de la materia y la energía oscuras en el Universo visible. Durante un periodo de seis años, Euclid observará las formas, distancias y movimientos de miles de millones de galaxias hasta una distancia de 10.000 millones de años luz.

Euclid es una misión europea, construida y operada por la ESA, con contribuciones de la NASA. El Consorcio Euclid, responsable de proporcionar los instrumentos científicos y el análisis de los datos científicos de la misión, está formado por más de 2.000 científicos de 300 institutos de 13 países europeos, EE.UU., Canadá y Japón. Entre ellas, participan más de 20 instituciones españolas con un centenar de científicos y científicas dedicados al procesamiento y análisis de los datos de la misión. También, alrededor de 80 empresas europeas han estado involucradas en el proyecto, de las cuales 9 son españolas.

El IAC, junto a la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT), se ha encargado de la unidad electrónica que controla el instrumento NISP y su software de arranque. De hecho, la participación tecnológica del IAC ha sido galardonada con el EUCLID Consortium Euler Award por su destacada contribución a la instrumentación de la misión.

El IAC también ocupa un lugar destacado en la explotación científica de Euclid con tres grandes áreas de trabajo. Cuenta con un programa de investigación cosmológica de las propiedades de la materia y la energía oscura, dirigido por los investigadores José Alberto Rubiño, Carlos Hernández y Ricardo Génova. Un segundo grupo, liderado por Carlos Gutiérrez, Marc Huertas y Helmut Dannerbauer, en el que participan otros investigadores e investigadoras del centro, utiliza los sondeos de Euclid para el estudio de la formación y evolución de las galaxias.

Por último, el proyecto SUBSTELLAR explota los datos de la misión con el objetivo de identificar un número sin precedentes de objetos de masa subestelar (enanas marrones y astros de masa planetaria). Este programa cuenta con financiación del European Research Council a través de una Advanced Grant y está liderado por Eduardo L. Martín Guerrero, profesor del CSIC en el IAC y uno de los dos Independent Legacy Scientist de la misión Euclid, que coordina un equipo internacional en el que participa un grupo destacado de científicos y científicas del IAC.

La entrada “Galaxy Zoo: Euclid” busca voluntarios para clasificar galaxias se publicó primero en Creativa Canaria.

La Agencia Espacial Europea (ESA) ha anunciado cuál será su próxima misión científica media: ARIEL (Atmospheric Remote-sensing Infra-red Exoplanet Large-survey). Este proyecto tendrá una vida útil de cuatro años en el espacio y su lanzamiento está previsto para el año 2028. Durante el tiempo que permanezca en órbita, observará alrededor de 1.000 planetas y hará el primer estudio a gran escala sobre la química de las atmósferas de estos exoplanetas.

“Esta misión abre una puerta al estudio sistemático de la formación y evolución de exoplanetas y, en particular, de sus atmósferas”, explica Enric Pallé, investigador del IAC y uno de los participantes en este proyecto que. Y precisa: “ARIEL estudiará planetas como la Tierra, pero calientes”, es decir, que orbitan cerca de su estrella.

ARIEL ha sido desarrollada por un consorcio de más de 60 institutos de 15 países de la ESA, incluidos Reino Unido, Francia, Italia, Polonia, España, Países Bajos, Bélgica, Austria, Dinamarca, Irlanda, Hungría, Suecia, Alemania y Portugal, con una colaboración adicional de la NASA. El IEEC (Institut d’Estudis Espacials de Catalunya) lidera la participación española. Además de su contribución científica, participa en la construcción de la misión, que incluye el sistema electrónico del satélite que controla el telescopio y los movimientos del espejo secundario, así como los programas informáticos que planifican las observaciones de los planetas y que se utilizan en la base de operaciones de la ESA. El resto de instituciones españolas involucradas son el Centro de Astrobiología, la Universidad Politécnica de Madrid y el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC).

«A pesar de que hasta ahora hemos descubierto alrededor de 3.800 planetas que orbitan otras estrellas, la naturaleza de estos exoplanetas sigue siendo muy misteriosa”, comenta Ignasi Ribas, astrofísico del IEEC-CSIC e investigador principal de ARIEL en España. Y añade: “ARIEL estudiará una muestra estadísticamente grande para darnos una imagen verdaderamente representativa de qué están hechos estos planetas. Esto nos permitirá responder preguntas sobre cómo la química de un planeta se vincula con el entorno en que se forma y cómo su nacimiento y evolución dependen de la estrella en la que orbitan.»

Esta misión estudiará una población diversa de exoplanetas que van desde el tamaño de Júpiter y Neptuno hasta las llamadas súper-Tierras, en una gran variedad de ambientes. El foco principal de la misión serán los planetas en órbitas cercanas a su estrella. Los exoplanetas calientes, con temperaturas de hasta 2.000ºC, representan un laboratorio natural donde estudiar la química y la formación planetarias, ya que las altas temperaturas mantienen las diferentes especies moleculares en circulación por la atmósfera y esto las hace observables remotamente.

ARIEL tendrá un telescopio con un espejo primario de un metro de diámetro para recoger la luz visible e infrarroja de estos sistemas planetarios que orbitan estrellas distantes. Un espectrómetro descompondrá la luz en un «arco iris» para extraer las huellas químicas de las moléculas atmosféricas cuando el planeta pasa por delante o detrás de la estrella. Un fotómetro y un sistema de rastreo recogerán información sobre la presencia de las nubes en las atmósferas de los exoplanetas y permitirán que el telescopio espacial apunte a cada estrella con una gran estabilidad y precisión.

El satélite ARIEL será lanzado desde Kourou en la Guayana francesa y se pondrá en órbita en el punto 2 de Lagrange (L2), que es un punto de equilibrio gravitacional a 1,5 millones de kilómetros de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Aquí, estará protegido del Sol y tendrá una visión sin obstáculos de todo el cielo para observar un gran número de exoplanetas. En esta misma zona estará emplazado el Telescopio Espacial James Webb (JWST), que tiene previsto su lanzamiento en 2019. Teóricamente no coincidirán en el tiempo, siendo ARIEL la misión sucesora del JWST en el estudio de exoplanetas y sus atmósferas.

El gestor del proyecto a nivel español, Josep Colomé, del IEEC-CSIC, subraya: «La selección de ARIEL por parte de la ESA es una fantástica noticia. Es un reconocimiento al trabajo de ingeniería realizado durante los dos últimos años y un impulso para la tecnología espacial que desarrollamos para esta y otras misiones y con una estrecha colaboración con la industria del sector. ARIEL nos permite trabajar con centros de referencia a nivel mundial y nos sitúa en la primera división de la tecnología espacial.»

La entrada La ESA elige ARIEL como su futura misión espacial de tamaño medio se publicó primero en Creativa Canaria.

Rafael Rebolo dio la enhorabuena a los miembros que trabajan en este proyecto educacional y recibió, en la sede central del Instituto de Astrofísica de Canarias en La Laguna, a los tres estudiantes que han sido seleccionados para participar en un programa formativo de la Agencia Espacial Europea (ESA).

“Teidesat” es un proyecto que surge de la celebración del curso “Introducción al diseño de satélites de observación de la Tierra” organizado en mayo del año pasado por IACTEC (espacio de colaboración tecnológico-empresarial del IAC) para el alumnado de la Universidad de La Laguna (ULL). Este curso despertó el interés de un equipo de estudiantes por desarrollar un satélite propio.

Ambas instituciones –IAC y ULL- han aunado esfuerzos y establecido una sinergia para la creación del “Teidesat” gracias a que IACTEC ya contaba con una vertiente de creación de telescopios de observación para embarcarlos en microsatélites de tres formatos: nanosatélite de validación de tecnología, microsatélite de resolución de 1 metro en Tierra y minisatélite de resolución submetro.

El diseño del nanosatélite incorpora un experimento de comunicación óptica por luz led pulsada y posee la capacidad de estudiar la capa de sodio de la mesosfera terrestre, esencial para el funcionamiento de las tecnologías de óptica adaptativa que contrarrestan, en tiempo real, los efectos de la atmósfera terrestre en las observaciones astronómicas.

Actualmente, las alumnas y alumnos del equipo están luchando por entrar en la próxima convocatoria de “Fly your Satelite” de la Agencia Espacial Europea (ESA), que presta apoyo a proyectos universitarios en el proceso de diseño, fabricación y puesta en órbita de sus satélites. A pesar de que el concurso será convocado en los próximos meses, la carrera ya ha empezado a través de la convocatoria de los cursos preparatorios para el programa.

Tres integrantes de “Teidesat” – Joshua Barrios Pérez, Laura Feria del Rosario y Marta García Rivas- han sido elegidos entre los candidatos de universidades de toda Europa para asistir a dicha formación representando al equipo. “Todo un éxito para el equipo de ‘Teidesat’”, comenta Pablo Redondo, responsable técnico de IACTEC.

La entrada El director del IAC felicita al equipo de estudiantes de la ULL que trabaja en el desarrollo del nanosatélite “Teidesat” se publicó primero en Creativa Canaria.

El Comité del Programa Científico de la Agencia Espacial Europea (ESA), reunido en el Centro Europeo de Astronomía Espacial (ESAC), en Madrid, aprobó ayer la construcción de la misión PLATO, una vez completados tres años de estudios técnicos tras su selección en febrero de 2014.

La misión PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of Stars), acrónimo de Tránsitos Planetarios y Oscilaciones Estelares y nombre en inglés del filósofo griego Platón, tiene como objetivo científico principal la búsqueda y caracterización de sistemas planetarios extrasolares. Será la primera misión capaz de encontrar y caracterizar planetas parecidos a la Tierra alrededor de estrellas similares a nuestro Sol y a su misma distancia. Para ello, PLATO realizará medidas muy precisas del flujo luminoso procedente de varios centenares de miles de estrellas, pudiendo detectar minúsculas variaciones en este flujo por debajo de 30 partes por millón. PLATO tendrá la capacidad de, por una parte, detectar la sombra de los planetas que pasen por delante de las estrellas y, por otra, utilizará técnicas de Astrosismología –estudio de las oscilaciones interiores de una estrella- para caracterizar las propiedades estelares de dichos sistemas planetarios.

PLATO observará desde el espacio durante varios años y mediante telescopios terrestres se complementarán las observaciones con medidas del pequeño desplazamiento que los planetas inducen en sus estrellas. Combinando todos los datos, será posible conocer el tamaño, la densidad y la edad de los distintos planetas e incluso se podrá obtener información sobre la posible existencia de atmósferas o la presencia de lunas alrededor de los mismos. Así, podremos saber cómo son de comunes otros mundos como el nuestro y si son apropiados para la vida.

Para conseguir estos objetivos, PLATO estará equipado con 26 telescopios de pequeño formato, cada uno de ellos con 4 detectores tipo CCD con un total de 80 millones de píxeles. PLATO observará las mismas estrellas durante largos periodos, de hasta 3 años, desde su posición orbital en el punto de Lagrange L2, a 1,5 millones de km de la Tierra.

El IAC participará en la misión liderando varios temas científicos, como la detección de planetas circumbinarios (planetas que orbitan alrededor de dos estrellas) así como el seguimiento fotométrico con telescopios terrestres “que requerirá un gran esfuerzo observacional para poder cumplir con los objetivos científicos”, afirma el científico del IAC, Enric Pallé. También contribuirá en el estudio de los parámetros fundamentales de las estrellas, “cuyo tamaño hay que conocer muy bien para poder recuperar el de los planetas”, comenta Carlos Allende Prieto, también investigador del IAC que trabaja en su caracterización.

“Desde que PLATO fue propuesta en 2007 -añade J. Miguel Mas Hesse, coordinador de la contribución del INTA/CAB– han sido necesarios muchos años de trabajo para alcanzar el nivel de diseño tecnológico suficiente para que la ESA haya decidido aprobar la construcción de PLATO, que esperamos lanzar al espacio a lo largo del año 2026”.

Esta misión supondrá un importante hito en la participación tecnológica española en misiones espaciales europeas, proporcionando los ordenadores de a bordo el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA) – Universidad de Granada (UGr), cuyas unidades de suministro de potencia inteligentes proporcionará el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), la estructura de los planos focales de los telescopios, junto con la verificación óptica de parte de los telescopios el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) – Centro de Astrobiología (CAB), en colaboración con varias empresas del sector aeroespacial y con financiación del Plan Estatal de I+D+I, gestionado por la Agencia Estatal de Investigación (Ministerio de Economía, Industria y Competitividad).

La entrada Luz verde para PLATO, la misión que buscará otras tierras habitables se publicó primero en Creativa Canaria.

Más de 100 destacados científicos y científicas de todo el mundo han firmado una carta en apoyo a la misión AIM (Asteroid Impact Mission) de la Agencia Espacial Europea (ESA) que, de aprobarse en la próxima conferencia ministerial de la ESA los próximos 1 y 2 de diciembre, en Lucerna (Suiza), tendrá como objetivo poner a prueba las técnicas para desviar asteroides que podrían impactar con la Tierra. Entre los firmantes se encuentra el grupo de investigación del Sistema Solar del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) –Física de la Materia Interplanetaria- formado por Javier Licandro, Julia de León y Miquel  Serra-Ricart, que además participan activamente en el grupo científico que trabajará en la misión.

La AIM es también una misión tecnológica que brindará a institutos y empresas españolas la posibilidad de desarrollar tecnología punta como podría ser la comunicación utilizando un enlace láser con la Tierra. El IAC es parte del consorcio que ha diseñado el terminal de comunicaciones ópticas para AIM y también se ha propuesto para desarrollar la electrónica de su cámara térmica.

«La misión AIM –explica Javier Licandro, Investigador Principal del proyecto en el IAC– es esencial para comprender cómo proteger a la humanidad de un impacto con la Tierra. El conocimiento que nos proveería sobre la estructura de estos objetos tiene también un interés científico fundamental. Los pequeños cuerpos del Sistema Solar son los ladrillos con los que se formaron los planetas y su estudio nos proporciona claves para entender el origen y evolución de nuestro sistema planetario».

AIM es una nave que forma parte de una misión conjunta con la NASA, denominada AIDA (Asteroid Impact and Deflection Assessment), cuyo objetivo principal es estudiar si es posible desviar un asteroide que tenga una trayectoria de colisión con la Tierra. Para ello, la NASA enviará una nave llamada DART (la contraparte estadounidense de AIDA) que impactará en la luna del asteroide Didymos, mientras que AIM, que estará orbitando a su alrededor, estudiará ambos cuerpos y los efectos del impacto. El día previo a la conferencia, los gobiernos europeos decidirán qué programas de la ESA, incluida la AIM, serán financiados.

Por esta razón, la comunidad científica y la industria han considerado imprescindible expresar sus preocupaciones y su apuesta decidida por la misión a los ministerios encargados de los presupuestos para la exploración espacial y, para ello, han comenzado una campaña de apoyo a la misión AIM (http://isupportaim.com/). Entienden que el estudio de los asteroides que se acercan a la Tierra (los conocidos como NEOs, de sus siglas en inglés) es una prioridad y que la misión es fundamental para obtener el conocimiento necesario para detectar y desviar los que puedan llegar a colisionar con nuestro planeta.

La entrada El IAC participa en la misión espacial AIM que estudiará mecanismos para desviar asteroides peligrosos se publicó primero en Creativa Canaria.