Arrakihs, la primera misión de la ESA liderada por España para estudiar la historia oculta de las galaxias

La misión Arrakihs coordinada desde el Instituto de Física de Cantabria (IFCA, CSIC-UC) ha culminado su fase de diseño e inicia su desarrollo para llegar al espacio en 2030.

La Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) ha aprobado el desarrollo de Arrakihs, la primera misión de su Programa Científico liderada por España a través del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (MICIU) y la Agencia Espacial Española (AEE). Coordinada por Rafael Guzmán, investigador del Instituto de Física de Cantabria (IFCA), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Cantabria (UC), está previsto que la misión llegue al espacio en 2030 para estudiar la formación de las galaxias y la naturaleza de la materia oscura.

Arrakihs se ha convertido oficialmente en misión F2 del Programa Científico de la ESA. Las misiones F (Fast) son una categoría del Programa Científico de la ESA concebida para desarrollarse en plazos más cortos y con costes más contenidos que las grandes misiones de la Agencia. Arrakihs es la segunda misión seleccionada dentro de esta línea y la primera liderada desde España.

“Con Arrakihs, situamos a España en la primera línea de la exploración espacial europea”, ha asegurado la ministra de Ciencia, Innovación y Universidades, Diana Morant. “Es una misión que genera conocimiento, fortalece nuestro tejido empresarial, atrae talento y proyecta internacionalmente las capacidades de nuestro país”, ha explicado la ministra Morant, que también ha afirmado que “los avances que esta misión aportará para comprender cómo se forman las galaxias y cuál es la naturaleza de la materia oscura llevarán sello español”.

La decisión formal de la ESA supone la autorización para que la misión evolucione desde la fase de diseño a la fase de desarrollo y construcción. La decisión ha sido aprobada por unanimidad por los 23 Estados miembros reunidos en el Comité del Programa Científico (SPC) que se celebra esta semana en Tenerife bajo la presidencia de Cecilia Hernández, directora de Programas e Industria de la AEE.

El Instituto de Física de Cantabria (IFCA, CSIC-UC) lidera desde España Arrakihs (acrónimo de Analysis of Resolved Remnants of Accreted galaxies as a Key Instrument for Halo Surveys). El instituto alberga la dirección científica del proyecto, encabezada por el investigador Rafael Guzmán, así como la Oficina de Proyecto y el Centro de Procesado de Datos (CPD) de la misión. “Arrakihs situará a España en primera línea de la exploración espacial europea durante la próxima década y permitirá estudiar, con un nivel de detalle sin precedentes, algunas de las estructuras más débiles y desconocidas del universo”, destaca Guzmán.

En su desarrollo participa un consorcio internacional, con centros de investigación de España, Suiza, Reino Unido, Bélgica, Suecia, Austria y Estados Unidos. El consorcio incluye la contribución de científicos del Instituto de Ciencias del Espacio (ICE) y el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA), ambos centros del CSIC. El IAA fue uno de los institutos fundadores de la misión cuando fue seleccionada por ESA, en 2022. Desde entonces, ha liderado el análisis de los datos obtenidos con un prototipo de la cámara que viajará al espacio. “El objetivo es obtener algunas de las imágenes más profundas de galaxias jamás logradas”, explica Joanna D. Sakowska, investigadora del IAA-CSIC.

"En Arrakihs estamos desempeñado un papel clave desde el punto de vista científico, tecnológico y de liderazgo, contribuyendo para llegar hasta aquí y en los retos que quedan por delante hasta hacer realidad la misión", añade Santiago Serrano, vicepresidente del consorcio e investigador del ICE y del Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña (IEEC).

Revelando el Universo más tenue

Arrakihs fue seleccionada por la ESA en 2022 como candidata para convertirse en la segunda misión de clase F de su Programa Científico. Desde entonces, la misión ha completado con éxito todas las etapas de definición y diseño preliminar exigidas por la Agencia, demostrando su viabilidad científica, técnica y programática.

La misión fue concebida para responder a una de las grandes preguntas abiertas de la astrofísica moderna: cómo se forman y evolucionan las galaxias dentro de los halos de materia oscura. Para ello observará con una sensibilidad sin precedentes los halos estelares difusos de bajo brillo superficial que rodean galaxias como la Vía Láctea.

Arrakihs abrirá una nueva ventana sobre el denominado universo de bajo brillo superficial (low surface brightness Universe), permitiendo estudiar estructuras que hasta ahora permanecían prácticamente ocultas y aportando nuevas claves sobre la materia oscura, las fusiones galácticas y la evolución de las galaxias.

De concepto a misión

Desde su selección por la ESA en 2022, Arrakihs ha recorrido todas las etapas necesarias para convertirse en una misión plenamente consolidada dentro del Programa Científico europeo. Durante este periodo, el consorcio internacional ha completado el diseño preliminar del satélite y de sus instrumentos, ha desarrollado nuevas simulaciones cosmológicas y modelos galácticos, ha validado tecnologías clave y ha reforzado el potencial científico de la misión mediante observaciones cada vez más profundas del universo de bajo brillo superficial.

Con su adopción oficial como misión F2, Arrakihs deja atrás la fase de definición para entrar en la etapa de desarrollo y construcción. El lanzamiento previsto para 2030 marcará el comienzo de una misión llamada a transformar nuestro conocimiento sobre la formación de las galaxias y la naturaleza de la materia oscura, al tiempo que consolidará el liderazgo científico, tecnológico e industrial de España en el ámbito espacial europeo.

Un hito astronómico

Para la misión, la empresa española Satlantis ha diseñado y desarrollado una cámara binocular visible e infrarroja que va a permitir obtener imágenes de cien galaxias similares a la Vía Láctea, llegando a un brillo superficial 5-100 veces más profundo que las mejores imágenes tomadas desde observatorios terrestres.

La profundidad, resolución y gran campo de las imágenes que proporcionará ARRAKIHS, supondrán un hito astronómico y proporcionarán una información clave sobre el conocimiento de la materia oscura en el universo.

Fuente: CSIC