Planean la construcción de un telescopio espacial con un espejo de 10 metros que permita ver exotierras cercanas.
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Hace unos días Scientific American se hacía eco de la propuesta de lanzar un telescopio espacial que sea realmente el sucesor del Hubble.
Como todos sabemos, el veterano telescopio espacial Hubble ha sido una herramienta fundamental para la investigación astrofísica. Es capaz de observar el cielo en el infrarrojo cercano, en el visible y en el ultravioleta con su espejo de 2,4 m de diámetro. Gracias a esta y a otras características es un telescopio multipropósito que lo mismo observa galaxias muy lejanas que obtiene el espectro de un exoplaneta gaseoso gigante.
Sus componentes fueron actualizados a lo largo de varias misiones de mantenimiento y reparación. Pero parece que no va a ser reparado más. Se espera que dure hasta los años veinte de este siglo, pero tarde o temprano dejará de funcionar y no tiene un sustituto claro. Al final se le dejará caer en la atmósfera.
Se ha vendido que el telescopio espacial James Webb será el sustituto del Hubble, pero no es así. Este nuevo telescopio observará sólo en el infrarrojo y no podrá ser reparado o actualizado. Así que no podrá observar en el visible ni en el ultravioleta. Esto último es muy limitante, pues la atmósfera terrestre absorbe mucho ultravioleta. Además, saldrá con una carga de helio líquido que se irá evaporando. Cuando el helio se agote no podrá hacer más observaciones en el infrarrojo lejano. Es verdad que con él se podrán observar los primeros momentos en los que aparecieron las primeras estrellas gracias a su espejo segmentado de 6,5 metros, pero ha sido a un precio colosal. El costo de desarrollo ha sido tan grande que ha lastrado el presupuesto científico de la NASA. En principio se estimó un costo total de unos 1600 millones de dólares, pero ya va por los 9000 millones.
La propuesta inicial en los años noventa fue un telecopio infrarrojo monolítico de 4 metros que se podía lanzar sin problemas. La NASA presionó para que tuviera 8 metros y la solución de compromiso fue un espejo segmentado de 6,5 metros. Pero esto requirió el desarrollo de nuevas tecnologías.
El principal escollo es que los componentes criogénicos han sido muy difíciles de desarrollar. Obviamente esto ha permitido el desarrollo de nuevas tecnologías que pueden servir para otros fines, pero este telescopio, que ya debía de estar observando desde 2011 no se les espera para antes del 2018. En suma, es un fracaso.
Mientras tanto no se han lanzado otras misiones. La NASA quiere lanzar en los años veinte el WFIRST, que está basado en un telescopio espía obsoleto que se quedó sin ser lanzado y que fue donado a la NASA una vez se eliminó toda su electrónica secreta. Presumiblemente la donación se realizó porque los militares tienen desde hace años telescopios mejores e iban a tirar las dos unidades del modelo antiguo que tenían, las dos que fueron finalmente donadas.
El WFIRST tiene un espejo con un tamaño similar al del Hubble, pero tendrá un campo de visión mucho más amplio. Escudriñará el cielo en busca de supernovas y otras pistas sobre la energía oscura.
Ninguno de estos dos telescopios está diseñado para observar exoplanetas, aunque podrán ser forzados a hacerlo. Incluso se ha discutido la inclusión de un cronógrafo en el WFIRST para este propósito.
Ahora sabemos, gracias a la misión Kepler, que nuestra galaxia está llena de planetas, pero no sabemos casi nada de todos ellos. No podemos obtener espectros de ellos que nos digan si contienen vida, por ejemplo.
Un grupo de astrónomos, dentro del comité AURA, está trabajando en un proyecto que podría solventar todo esto. Se trataría de un telescopio, que denominan HDST, con un espejo de 10 o 12 metros de diámetro que observaría en el ultravioleta, visible e infrarrojo cercano. Un digno sucesor del Hubble. El espejo sería segmentado y se desplegaría una vez llegase a su órbita, ya en los años treinta de este siglo y sólo si se aprueba muy pronto.
Si se quieren conseguir grandes descubrimientos se necesita pensar a lo grande. Con este telescopio se podrían conseguir imágenes de planetas de tipo rocoso orbitando otras estrellas y, por tanto, obtener sus espectros. Espectros que nos dirían si hay agua, si hay nubes o si hay desequilibrios químicos que nos indiquen que hay vida.
Esta idea ha estado circulando en la comunidad científica desde hace dos décadas, cuando se descubrieron los primeros exoplanetas. El problema es que la NASA se ha vuelto muy conservadora después del fiasco del James Webb. En este caso los presupuestos se dispararon y el Congreso casi lo cancela. No quiere que pase algo similar con otro proyecto.
Pero la ventaja del HDST es que no necesitaría de nuevas tecnología como el Webb, sino que sólo necesitaría aprovechar las ya existentes. Además, no usaría componentes criogénicos, podría ser modular y montarse en órbita. Todo ello abarataría el proyecto.
El HDST estaría equipado con un coronógrafo que permitiría anular la luz de la estrella observada para así revelar la débil luz del exoplaneta. Esto permitiría buscar bioindicadores en su espectro, como la presencia de vapor de agua y oxígeno libre.
Los críticos dicen que el HDST es demasiado ambicioso y que se podría hacer algo similar con varios telescopios más pequeños y con menos dinero. Pero estas otras propuestas no responderán a las preguntas sobre la vida en otros mundos que todo el mundo se hace y que queremos sean contestadas. Basta que la exotierra más cercana en la zona de habitabilidad se encuentre a unos pocos años luz de distancia para que estos telescopios, incluso los de 30 metros o más que se encuentran en construcción en tierra, no la puedan ver y analizar.
Es un problema de estadística. Si se analizan una docena de exotierras y no se encuentran señales de vida en realidad querrá decir más bien poco, pues puede que se tenga sólo mala suerte. Si se hace y pasa lo mismo con 50, entonces ya sabríamos que la vida es escasa en el Universo. Para poder tener esto último se necesita un telescopio orbital con un espejo de más de 10 metros o más.
Pero el HDST no serviría solamente para la búsqueda de exotierras con vida, sino que podría usarse para otras muchas misiones a las que prestaría una capacidad sin igual. Así por ejemplo, podría observar las nubes de Júpiter con una resolución igual a la de una ciudad, discernir estrellas individuales en galaxias situadas a 30 millones de años luz de nosotros o resolver estructuras de 300 años luz de tamaño al borde del universo visible. No sólo ayudaría a saber cómo fueron los primeros tiempos del Universo, sino a saber más sobre la materia y energía oscuras.
Este esquema multipropósito permite encontrar apoyos en otros miembros de la comunidad científica que se dedican a estudiar otras cosas distintas a los exoplanetas. Ya se sabe lo celosos que los científicos suelen ser con los presupuestos millonarios de otros.
Lo importante es ilusionar a los científicos, a la gente, a los políticos y a la industria con algo realmente grande, de otro modo será difícil conseguir el dinero. Esto es algo que varios proyectos pequeños no pueden conseguir.
Pero nadie quiere esperar tanto y menos los científicos que quieren poder observar dentro de sus vidas profesionales y no que la tecnología llegue después de que hayan muerto.
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Fuentes y referencias:
Artículo en Scientific Américan. [2]
Web de AURA. [3]