NeoFronteras

Aragoscopio espacial

Área: Espacio — domingo, 25 de enero de 2015

Proponen un sistema difractivo espacial que proporcionaría una resolución 1000 veces mejor que la del Hubble.

Hace unos años hubo grandes planes dentro la NASA para la construcción de nuevos telescopios espaciales. Algunos de ellos, de hasta 8 metros de abertura y con espejo monolítico, estaban diseñados incluso para ver exotierras en otros sistemas planetarios cercanos. Algunos de esos telescopios estarían ya lanzándose sobre estas fechas.
Desafortunadamente, todos esos planes fueron cancelados por una combinación de falta de prepuesto, disputas dentro de la comunidad astronómica y el retraso y presupuesto disparado del James Webb.
Al final parece que se lanzará el James Webb en 2018 o más tarde. Estará funcionando unos pocos años (no está diseñado para durar mucho) y luego nos quedaremos sin telescopios espaciales, sobre todo cuando el Hubble haya dejado de funcionar por falta de misiones de reparación.
Mientras tanto, es interesante ir pensando cómo puede ser la siguiente generación de telescopios espaciales. En la Universidad de Colorado (en Boulder) han pensado en un nuevo tipo de telescopio espacial que funcionaría por difracción y que tendría una definición 1000 veces mejor que la del Hubble.
El nuevo sistema, denominado Aragoscopio, consistiría en un paquete instrumental y un disco opaco colocado enfrente que haría la función de “lente” a unos cientos de metros de distancia.
La luz del objeto a observar se encontraría con el disco y se difractaría en sus bordes para así converger sobre un punto en el que se encontrarían unos sistemas ópticos y los instrumentos de medida. El nombre de Aragoscopio proviene del científico francés Francois Arago, que fue el primero en detectar luz difractada alrededor de un disco.
Con este sistema se podrían visualizar objetos y procesos que hasta ahora no son posibles de ver, como el disco de acreción de agujeros negros pequeños.
Esta idea ha sido seleccionada por la NASA entre otras 11 para la primera fase de desarrollo del programa NASA Innovative Advanced Concept (NIAC), que está pensado para llevar a la realidad conceptos científicos innovadores. El próximo día 27 se expondrán las propuestas de este año en un simposium. Todas ellas parecen muy interesantes, como la captura de asteroides, la detección de ondas gravitacionales o un submarino para la exploración de los lagos de Titán. Serán financiadas en esta primera fase con 100.000 dólares para estudios preliminares.
En abril se seleccionaran seis de estas propuestas para ser financiadas con 500.000 dólares adicionales durante dos años.
No es la primera vez que el equipo Webster Cash recibe esta financiación. En el pasado ya pasó la fase 1 y 2 de este concurso y además recibió un millón de dólares adicionales para el estudio y desarrollo del Starshade, una especie de parasol en forma de margarita que actuaría de coronógrafo lejano para bloquear la luz de estrellas y así revelar los planetas que la orbiten. El Starshade, que ya hemos visto en estas páginas, actuaría en conjunción con un telescopio espacial. Se ha propuesto que podría trabajar conjuntamente con el James Webb.
En ambos casos la arquitectura es muy similar, pero el método de funcionamiento es diferente. En el Starshade se trata de minimizar el efecto de la difracción, mientras que en el Aragoscopio se persigue todo lo contrario.
Se planea colocar el Aragoscopio en órbita geoestacionaria, de tal modo que estaría siempre sobre la misma posición del observador en la superficie, al igual que los satélites de comunicaciones.
El disco opaco del Aragoscopio estaría hecho de un material plástico ligero y este estaría plegado dentro del lanzador. Una vez en órbita se desplegaría y se mantendría unido al equipo de observación mediante un cable. El disco actuaría como una lente y concentraría la luz del objeto a estudiar sobre el instrumental. Con este diseño se pretende evitar el gran peso (y costo de lanzamiento asociado) que tendría un espejo monolítico de grandes dimensiones. Para un mismo objetivo observacional el Aragoscopio tendría un coste muy inferior.
Esta tecnología sería muy similar a la empleada en el Starshade, pero en el Starshade la distancia del disco al telescopio sería de cientos o miles de kilómetros dependiendo del tamaño del disco y, en este caso, el disco trataría de bloquear la luz de la estrella y no de concentrar rayos de luz. La luz, fuera de eje, reflejada por un planeta no se vería afectada por este coronógrafo y podría ser concentrada con un telescopio espacial convencional.
Este equipo espera también poner a prueba el Starshade colocando un disco sobre la cumbre de una montaña y observar la estrella alfa centauro con un telescopio a bordo de un avión que use el disco como coronógrafo.
La capacidad de resolución que tiene un telescopio de cualquier tipo depende del diámetro del espejo principal. A mayor diámetro mayor resolución. Esto se debe a que los bordes del sistema reflejan luz por difracción que reduce la resolución. En un telescopio se trata siempre de minimizar este efecto.
En el Aragoscopio, en lugar de tratar de reducir este efecto de difracción, se fomenta, pero la resolución final obtenida también depende del diámetro del disco.
Se planea la creación de un prototipo de Aragoscopio de laboratorio con un disco de 1 metro para comprobar que el principio de funcionamiento es correcto.