Edición de «WMAP»

{{Ficha de astronáutica
|nombre            = WMAP
|imagen            = WMAP_Leaving_the_Earth_or_Moon_toward_L2.jpg
|imagen_pie        = Representación artística de WMAP
|estado            = Finalizado
|tipo_misión       = [[Observatorio espacial]]
|operador          = [[NASA]]
|lanzamiento_fecha = 30 de junio de 2001
|configuración     = [[Cilindro|Cilíndrico]]
|órbita_referencia = Punto de Lagrange L2
|interplanetario   = 
}}
La '''Wilkinson Microwave Anisotropy Probe''' o '''WMAP''' es una sonda de la [[NASA]] cuya misión fue estudiar el cielo y medir las diferencias de temperatura que se observan en la [[radiación de fondo de microondas]], un remanente del [[Big Bang]].<ref>{{Cita web|url=https://map.gsfc.nasa.gov/|título=Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP)|fechaacceso=2021-05-25|sitioweb=map.gsfc.nasa.gov}}</ref> Fue lanzada por un cohete [[Delta II]] el 30 de junio de 2001 desde [[Cabo Cañaveral]], [[Florida]], [[Estados Unidos]].

El objetivo de la misión WMAP era comprobar las teorías sobre el origen y evolución del [[universo]]. Esta misión fue la sucesora del ''Cosmic Background Explorer'' ([[COBE]])<ref>{{Cita web|url=https://lambda.gsfc.nasa.gov/product/cobe/|título=LAMBDA - Cosmic Background Explorer|fechaacceso=2021-05-25|sitioweb=lambda.gsfc.nasa.gov|idioma= inglés}}</ref> y entra dentro del programa de exploradores de clase media de la [[NASA]].

WMAP fue nombrada así en honor a [[David Wilkinson]], miembro del equipo científico de la misión y pionero en el estudio de la [[Radiación de fondo de microondas|radiación de fondo]]. Los objetivos científicos de la misión son que la temperatura del [[Radiación de fondo cósmica|fondo cósmico de microondas]] debe ser medida con una altísima resolución y sensibilidad. Debido a esto, el mayor énfasis en el diseño fue el de evitar errores sistémicos en la toma de datos. 

La sonda WMAP usa [[Radiómetro|radiómetros]] diferenciales de [[microondas]] que miden las diferencias de temperatura entre dos puntos cualquiera del cielo.<ref>{{Cita web|url=https://cienciasdelsur.com/2018/09/10/entendiendo-ciencia-fondo-cosmico/|título=Entendiendo a la ciencia: el caso del Fondo Cósmico de Microondas|fechaacceso=2021-05-25|apellido=Piriyú|nombre=Félix|fecha=2018-09-10|sitioweb=Ciencia del Sur|idioma=es}}</ref> WMAP se encuentra en órbita en torno al [[Puntos de Lagrange|punto lagrangiano]] L2, situado a unos 1.5 millones de kilómetros de la Tierra.

[[Archivo:WMAP spacecraft diagram.jpg|thumb|300px|Diagrama del WMAP.]]

Este punto de observación (situado en la línea que une al sol con la tierra) proporcionaba a la sonda un entorno excepcionalmente estable, ya que puede apuntar en cualquier dirección al espacio profundo, sin verse afectada por la presencia de la estrella madre. Además, desde el punto L2 la sonda observa el cielo entero cada seis meses. Para evitar las interferencias provenientes de nuestra propia galaxia, WMAP usaba cinco bandas de frecuencia separadas, desde los 22 GHz a los 90 GHz.

[[Archivo:WMAP rotated around its axis.gif|thumb| Animación que muestra la sonda WMAP en 360° alrededor de su eje.]]

El 11 de febrero de 2003, el grupo de [[relaciones públicas]] de la [[NASA]] convocó una rueda de prensa para comunicar la edad y composición del universo sobre la base de datos de la sonda WMAP.<ref>{{Cita web|url=http://www.gsfc.nasa.gov/topstory/2003/0206mapresults.html|título=Top Story - NEW IMAGE OF INFANT UNIVERSE REVEALS ERA OF FIRST STARS, AGE OF COSMOS, AND MORE - Feb. 11, 2003|fechaacceso=2021-05-25|fecha=2004-11-08|sitioweb=web.archive.org|fechaarchivo=8 de noviembre de 2004|urlarchivo=https://web.archive.org/web/20041108091502/http://www.gsfc.nasa.gov/topstory/2003/0206mapresults.html|deadurl=}}</ref> En dicha rueda de prensa se desveló la imagen más intrincada del universo primigenio tomada hasta hoy, hasta los resultados del satélite artificial [[Planck (satélite)|Planck]]. Según la NASA, esta imagen "contiene tal nivel de detalle que se puede considerar uno de los resultados científicos más importantes de los últimos años". Hay que tener en cuenta que si bien esta imagen no es la de mayor resolución tomada sobre el fondo cósmico de microondas, fue en su momento la mejor imagen que tenemos de la radiación de fondo de todo el cielo.

Los datos de tres años del WMAP fueron publicados el 17 de marzo de 2006.<ref name="2007Spergel">Spergel et al. (2007)</ref> Estos datos incluyen las medidas de la temperatura y de la polarización de los CMB, que proporcionan una confirmación más fuerte del modelo estándar Lambda-CDM. Posteriormente, en 2008, se publicaron los datos de 5 años<ref name="2008PressRelease">{{cite web|url=http://map.gsfc.nasa.gov/news/|title=WMAP reveals neutrinos, end of dark ages, first second of universe
|publisher=NASA / WMAP team|date=2008-03-07|fechaacceso=2008-04-27|idioma= inglés}} {{PD-notice}}</ref>, en 2010 los de 7 años<ref name="WMAP CMB">{{cite journal|last1=Bennett |first1=C. L.|display-authors=et al.|year=2011|title=Seven-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Are There Cosmic Microwave Background Anomalies?|journal=Astrophysical Journal Supplement Series|volume=192| issue=2 |page=17 |arxiv=1001.4758 |bibcode = 2011ApJS..192...17B| doi = 10.1088/0067-0049/192/2/17| s2cid = 53521938|idioma= inglés}}</ref> y en 2012 los de 9 años.<ref name="Space-20121221">{{cite web|last=Gannon|first=M.|date=2012-12-21|title=New 'Baby Picture' of Universe Unveiled  |url=http://www.space.com/19027-universe-baby-picture-wmap.html|publisher=Space.com|access-date=2012-12-21}}</ref><ref name="arXiv-20121220">{{cite journal |last=Bennett |first=C. L. |display-authors=et al. |date=2013 |title=Nine-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Final Maps and Results |journal=Astrophysical Journal Supplement |volume=208 |issue=2 |page=20 |arxiv=1212.5225 |bibcode=2013ApJS..208...20B |doi=10.1088/0067-0049/208/2/20 |s2cid=119271232 }}</ref><ref name="arXiv-1212.5226">[http://adsabs.harvard.edu/abs/2012arXiv1212.5226H Hinshaw, et al., 2013]</ref>

== Descubrimientos realizados con la sonda WMAP ==

[[Archivo:WMAP.jpg|thumb|300px|Imagen del WMAP del fondo cósmico de microondas.]]

[[Archivo:Evolución Universo WMAP.jpg|thumb|300px|Línea de tiempo de la gran explosión.]]

WMAP obtuvo medidas de muchos parámetros cosmológicos con una precisión mucho mayor que la que teníamos hasta entonces. De acuerdo con los modelos de entonces del universo, los datos del WMAP mostraron que:

* La [[edad del universo]] es de 13.700 ± 200 millones de años.
* El universo está compuesto de un 4% de materia ordinaria, 23% de [[materia oscura]] y de un 73% de la misteriosa [[energía oscura]].
* Los modelos cosmológicos inflacionarios se verifican con las observaciones, aunque hay una anomalía inexplicada a grandes escalas angulares.
* La [[Constante de Hubble]] es 70 (km/s)/Mpc, +2.4/-3.2
* Los datos del WMAP confirman, con sólo un 0,5% de margen de error, que la forma del universo es plana.<ref>http://map.gsfc.nasa.gov/universe/uni_shape.html</ref>
* Los panoramas cosmológicos de la inflación cósmica están en un acuerdo mejor con los datos de tres años, aunque todavía hay una anomalía inexplicada en la medida angular más grande del momento [[cuadrupolo|cuadrupolar]].

== Otros instrumentos centrados también en la medida del fondo cósmico de microondas ==

=== Previos al WMAP ===

Antes del WMAP, varios instrumentos mejoraron nuestros mapas del fondo cósmico de microondas:

* El Explorador del Fondo Cósmico [[COBE]]: midió las fluctuaciones a gran escala, con poca resolución
* [[Cosmic Anisotropy Telescope]]: midió las variaciones a pequeña escala en regiones concretas del cielo
* [[BOOMERanG]]: midió las fluctuaciones con una precisión mejorada
* [[Maxima]]: midió las fluctuaciones con una precisión mejorada
* [[Cosmic Background Imager]]: midió las fluctuaciones a pequeña escala con una precisión mejorada

=== Posteriores al WMAP ===

Instrumentos que han realizado medidas con mayor precisión y resolución que el WMAP:

* Satélite artificial [[Planck (satélite)|Planck]]

[[Archivo:BigBangNoise.jpg|thumb|right|Comparación de la sensitividad para medir la radiación de fondo del universo de WMAP con la de COBE y el telescopio de Penzias y Wilson (Antena de cuernos Holmdel en Nueva Jersey) (con datos simulados)]]

== Misiones de seguimiento y mediciones futuras ==
[[Archivo:PIA16874-CobeWmapPlanckComparison-20130321.jpg|thumb|right|Comparación de resultados sobre la radiación de fondo del [[Cosmic Background Explorer|COBE]], WMAP y [[Planck (nave espacial)|Planck]] — 21 de marzo de 2013.]]

El calendario original para el WMAP constaba de dos años de observaciones. Estos se completaron en septiembre de 2003. Se concedieron extensiones de la misión en 2002, 2004, 2006 y 2008, dando a la nave espacial un total de 9 años de observación, que terminó en agosto de 2010<ref name="news_facts"> {{cita web | url = http://map.gsfc.nasa.gov/news/facts.html
|título = WMAP News: Facts (Noticias sobre WMAP: Hechos) | editorial = NASA | fecha = 22 de abril de 2008 | fechaacceso = 27 de abril de 2008 | idioma = inglés}} {{PD-notice}}</ref> y en octubre de 2010 la nave espacial fue trasladada a una [[órbita heliocéntrica]], una órbita cementerio.<ref name="dn20101007">{{cita noticia|date=2010-10-07|title=Mission Complete! WMAP Fires Its Thrusters For The Last Time|url=https://www.seeker.com/mission-complete-wmap-fires-its-thrusters-for-the-last-time-1765122826.html|publisher=Discovery News|fechaacceso = 2021-09-03|idioma= inglés}}</ref>

La nave espacial Planck, también midió la radiación de fondo de 2009 a 2013 y tiene como objetivo refinar las mediciones realizadas por WMAP, tanto en intensidad total como en polarización. Varios instrumentos basados en tierra y en globos también han hecho contribuciones sobre la radiación de fondo CMB, y otros están siendo construidos para hacerlo. Muchos están dirigidos a buscar la polarización en modo B esperada de los modelos más simples de inflación, incluyendo el experimento E y B (EBEX), el polarímetro Spider, el BICEP y Keck Array (BICEP2), el Keck Array, el QUIET, el Cosmology Large Angular Scale Surveyor (CLASS), el [[Telescopio Polo Sur]] (SPTpol) y otros.

El 21 de marzo de 2013, el equipo de investigación liderado por Europa de la nave espacial Planck publicó el mapa del fondo cósmico de microondas de la misión.<ref name="NASA-20130321">{{cita web|last1=Clavin|first1=Whitney|last2=Harrington|first2=J. D.|title=Planck Mission Brings Universe Into Sharp Focus|url=http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2013-109&rn=news.xml&rst=3739|date=2013-03-21|publisher=NASA|access-date=21 de marzo de 2013}} {{PD-notice}}</ref><ref name="NYT-20 130 321 g">{{cite news|title=Mapping the Early Universe|url=https://www.nytimes.com/interactive/2013/03/21/science/space/0321-universe.html|date=2013-03-21|newspaper=The New York Times|access-date=23 de marzo de 2013}}</ref> El mapa sugiere que el [[universo]] es un poco más antiguo de lo que se pensaba anteriormente. Según el mapa, sutiles fluctuaciones de temperatura se imprimieron en el cielo profundo cuando el cosmos tenía unos 370.000 años de edad. La impronta refleja ondas que surgieron tan pronto como la primera nonillionésima (10<sup>−30</sup>) parte de un segundo en la existencia del universo. Aparentemente, estas ondas dieron lugar al actual vasto [[Universo observable]] de [[Agrupación galáctica|agrupaciones galácticas]] y [[materia oscura]]. Sobre la base de los datos de 2013, el universo contiene un 4,9 % de [[materia|materia ordinaria]], un 26,8 % de [[materia oscura]] y un 68,3 % de [[energía oscura]]. El 5 de febrero de 2015, fueron publicados nuevos datos por la misión Planck, según la cual la edad del universo es 13.799 (± 0.021) millones de años y la constante Hubble se midió en 67,74 ± 0,46 (km/s)/Mpc.<ref name="Planck 2015">{{cite journal|last1=Ade|first1=P. A.|año=2016|display-authors=et al.|title=Planck 2015 resultados. XIII. Parámetros cosmológicos|journal=Astronomía & Astrofísica|volumen=594 |page=A13|arxiv=1502.01589|bibcode=2016A&A...594A..13P|doi=10.1051/0004-6361/201525830|s2cid=119262962}}</ref>

== Lanzamiento, trayectoria y órbita ==
La nave espacial WMAP llegó al [[Kennedy Space Center]] el 20 de abril de 2001. Después de haber sido probada durante dos meses, fue lanzada a través de un vehículo de lanzamiento [[Delta II]] 7425 el 30 de junio de 2001.<ref name="news_facts"/><ref name="2008Limon">Limon et al. (2008)</ref> Comenzó a operar con su potencia interna cinco minutos antes de su lanzamiento, y continuó funcionando hasta que se desplegó el conjunto de paneles solares. El WMAP fue activado y monitoreado mientras se enfriaba. El 2 de julio de 2001, comenzó a trabajar, primero con pruebas de vuelo (desde el lanzamiento hasta el 17 de agosto de 2001), luego comenzó a trabajar constantemente y formalmente.<ref name="2008Limon"/> Después, realizó tres bucles de fase Tierra-Luna, midiendo sus sidelobes y luego voló por la Luna el 30 de julio de 2001, en ruta al punto de Lagrange Sol-Tierra L2, llegando allí el 1 de octubre de 2001, convirtiéndose en la primera misión de observación del CMB.<ref name="news_facts"/>

<gallery mode="packed" heights="180">
Archivo:WMAP launch.jpg|Lanzamiento del WMAP desde el Kennedy Space Center el 30 de junio de 2001
Archivo:WMAP trajectory and orbit.jpg|Trayectoria del WMAP y órbita
Archivo:WMAP orbit.jpg|Órbta y estrategia para examinar el cielo del WMAP
</gallery>

{{multiple image | direction = vertical| width = 
| header   = Animación de la trayectoria del WMAP 
| image1   = Animation of Wilkinson Microwave Anisotropy Probe trajectory.gif
| caption1 = Vista oblicua
| image2   = Animation of Wilkinson Microwave Anisotropy Probe trajectory - Viewd from Earth.gif  
| caption2 = Vista desde la Tierra
}}

== Descripción de la sonda ==
[[Archivo:WMAP receivers.png|thumb|right|Ilustración de los receptores del WMAP.]]

Los espejos reflectantes primarios del telescopio eran un par de telescopios gregorianos de 1.6 m, que enfocan la señal en un par de espejos reflectantes secundarios. Están moldeados para un rendimiento óptimo: una cubierta de [[fibra de carbono]] sobre un núcleo Korex, recubierto con aluminio y [[óxido de silicio]]. Los reflectores secundarios transmiten las señales a los cuernos de alimentación corrugados que se encuentran en una caja de matriz con el plano focal debajo de los reflectores primarios.<ref name="2003Bennett"/>

Los receptores son radiómetros de polarización diferencial sensible que miden la diferencia entre dos haces del telescopio. La señal se amplifica con [[transistor de alta electro-movilidad]] (HEMT), amplificador de bajo ruido construido por el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO) de EE.{{esd}}UU. La separación direccional [[acimut]] es 180°; el ángulo total es 141°. Para mejorar la eliminación de las señales de primer plano de nuestra galaxia la Vía Láctea, el WMAP utilizó cinco bandas de radiofrecuencia discretas, de 23&nbsp;GHz a 94&nbsp;GHz.<ref name="2003Bennett">Bennett et al. (2003a)</ref>

La base del WMAP es una matriz de 5 m de diámetro, un [[panel solar]] que mantiene los instrumentos en sombra durante las observaciones de CMB, (manteniendo la nave constantemente en ángulo a 22.º, en relación con el [[Sol]]). Sobre esta base se asienta una cubierta inferior (que soporta los componentes cálidos) y una cubierta superior. Los componentes fríos del telescopio son la matriz de plano focal y los espejos, se separan de los componentes cálidos con una carcasa cilíndrica de 33 cm de longitud.<ref name="2003Bennett"/>

Los radiadores térmicos pasivos enfrían el WMAP a aproximadamente 90 K. Están conectados a los amplificadores de bajo ruido. El telescopio consume 419 W de potencia. Los calentadores de telescopio disponibles son calentadores de emergencia-supervivencia, y hay un calentador transmisor, que se utiliza para calentarlos cuando están apagados. La temperatura de la nave espacial WMAP se controla con termómetros de resistencia al platino.<ref name="2003Bennett"/>

La calibración del WMAP se efectúa con el dipolo CMB y las mediciones de [[Júpiter (planeta)|Júpiter]]. Los patrones del haz se miden contra Júpiter. Los datos del telescopio se transmitían diariamente a través de un transpondedor de 2 Ghz que proporciona un enlace descendente de 667 kbit/s a una estación 70 m de la NASA Deep Space Network. La nave espacial tiene dos transpondedores, uno de ellos una copia de seguridad redundante; son mínimamente activos (unos 40 minutos diarios) para minimizar la interferencia de radiofrecuencia. La posición del telescopio se mantiene, en sus tres ejes, con tres [[rueda de reacción|ruedas de reacción]], [[giroscopio]]s, dos [[Rastreador de estrellas|rastreadores de estrellas]] y sensor del sol, y estaba dirigido con ocho propulsores de [[hidracina]].<ref name="2003Bennett"/>

== Desarrollo ==
La misión MAP fue propuesta a la NASA en 1995, seleccionada para el estudio de definición en 1996, y aprobada para su desarrollo en 1997.<ref name="news_facts" /><ref name="news_events">{{cita web|url=http://map.gsfc.nasa.gov/news/events.html|título = WMAP News: Events (Noticias sobre WMAP: Eventos) | editorial = NASA | fecha = 17 de abril de 2008 | fechaacceso = 27 de abril de 2008 | idioma = inglés}} {{PD-notice}}</ref>

El WMAP fue precedido por dos misiones de observación del CMB; (i) el soviético [[Relikt-1]] que reportó las mediciones del límite superior de las anisotropías CMB, y (ii) el satélite estadounidense [[COBE|Cosmic Background Explorer]] COBE que reportó por primera vez fluctuaciones de CMB a gran escala. El WMAP era 45 veces más sensible, con 33 veces la resolución angular de su predecesor de satélite COBE.<ref name="2008Limon">Limon et al. (2008)</ref> La misión sucesora del Planck Europeo (operativa 2009-2013) tuvo una resolución más alta y una mayor sensibilidad que la WMAP y se observó en 9 bandas de frecuencia en lugar de las 5 del WMAP, lo que permitió mejorar los modelos astrofísicos de primer plano.

== Véase también ==
* [[Programa Explorers]]
* [[Skylab 3]]

== Referencias ==
{{listaref}}

== Enlaces externos ==
{{commonscat|WMAP}}
* [http://map.gsfc.nasa.gov/ WMAP en el sitio web de la NASA]
* [https://web.archive.org/web/20041108091502/http://www.gsfc.nasa.gov/topstory/2003/0206mapresults.html Rueda de prensa de la NASA del 11 de febrero de 2003]
* [http://arXiv.org/abs/astro-ph/0302209 Determinación de parámetros cosmológicos por el equipo del WMAP] {{en}}
* Seife, Charles, Breakthrough of the Year: [http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/302/5653/2038 Illuminating the Dark Universe], ''Science'' (2003), 302: 2038–2039. Artículo que incluye bibliografía y links {{en}}
*[http://map.gsfc.nasa.gov/universe/uni_shape.html NASA: Measurements from WMAP] {{en}}

{{Control de autoridades}}
[[Categoría:Naves y artefactos espaciales de Estados Unidos]]
[[Categoría:Observatorios espaciales]]
[[Categoría:Siglas]]
[[Categoría:Cosmología]]
[[Categoría:Naves y artefactos espaciales lanzados en 2001]]
[[Categoría:Satélites artificiales heliocéntricos]]