NeoFronteras

Sombrilla estelar para observar planetas

Área: Espacio — Lunes, 10 de Julio de 2006

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La sombrilla estelar. Foto: UC Boulder.

Una sombrilla estelar podría ayudar a descubrir planetas como la Tierra alrededor de otras estrellas a un costo bajo. Tendría forma de margarita para así minimizar la luz difractada.
Encontrar planetas de tipo terrestre en otros sistemas solares es el santo grial de la astronomía planetaria. Hasta ahora se pensaba que la única manera de realizar este sueño sería mediante numerosos telescopios orbitales trabajando al unísono mediante interferometría. Pero la tecnología para hacer esto está aun por desarrollar y será muy cara.
Hace unos días se publicó en Nature un artículo en donde Webster Cash de University of Colorado en Boulder explica un proyecto que permitiría alcanzar los mismos logros a un coste muy inferior. Lo ha definido como un tanque de combustible con una bolsa pegada.
El sistema consistiría en una sombrilla plana con forma de flor de unos 30 o 50 metros de diámetro denominado Starshade. Este dispositivo colocado a la distancia ideal y en la posición apropiada bloquearía la luz de la estrella principal revelando así los planetas que estén a su alrededor, que serían observados por un telescopio espacial.
En los últimos años se han descubierto casi 200 planetas extrasolares pero siempre usando técnicas indirectas que solo revelan la presencia de planetas masivos. Estas técnicas no nos dicen nada de la composición atmosférica de los mismos, composición que nos permita deducir si son propicios para la vida.
Lo ideal sería analizar la luz reflejada por estos planetas, pero esta luz tiene una intensidad que es una diez mil millonésima de la luz producida por una estrella, por lo que queda ahogada bajo el cegador brillo de esta última.
Los sistemas interferométricos, como la misión Terrestrial Planet Finder (TPF), podrían separar la luz del planeta de su estrella, pero una batería de telescopios a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra para evitar todo tipo de interferencias saldría muy caro. De hecho, los nuevos presupuestos de la NASA han sufrido serios recortes de presupuesto que incluyen el TPF. De momento el TPF es un sueño que nos permitiría incluso distinguir continentes y océanos en esos planetas si es que los hay.

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Esquema de funcionamiento de la sombrilla estelar (UC Boulder).

Pero según este nuevo proyecto se podría hacer lo mismo usando el nuevo telescopio espacial JWST, que se lanzará a principios de la próxima década, en combinación con la sombrilla estelar si esta última es aprobada. Situando esta sombrilla a miles de kilómetros del telescopio y exactamente entre la estrella y el telescopio bloquearía sólo la luz de la estrella, permitiendo ver los planetas.
El tanque de combustible debería de tener suficiente capacidad como para mover el sistema de un sitio a otro en busca de nuevos blancos.
La sombrilla estaría confeccionada por una fina lámina de material plástico y tendría forma de flor con diversos pétalos, para que incluso la luz difractada por su borde no llegue al telescopio. Es precisamente este efecto de difracción lo que ha impedido a los coronógrafos (discos utilizados para bloquear la luz de una estrella brillante e instalados dentro de los telescopios) funcionar lo suficientemente bien como para revelar planetas.
El tamaño y forma exacta del starshade y la distancia de operación está por determinar.
Aunque el JWST (James West Space Telescope) se ha diseñado para estudiar galaxias distantes y no planetas podría, gracias a este truco, ver planetas de tipo terrestre alrededor de estrellas situadas a 32 años luz de dostancia o menos de la Tierra, que corresponde a unas 1000 estrellas más o menos.
Se podría apreciar si el brillo del planeta cambia al rotar y determinar así si hay mares y continentes. También se podría en principio detectar biomarcadores como metano, oxígeno, agua, etc.
Incluso se podría crear un telescopio diseñado especialmente para operar junto a este sistema. Se lanzaría el conjunto a un punto situado a un millón de kilómetro de la Tierra y es de suponer que tendría mejores prestaciones que usando el JWST.
Los expertos en planetas extrasolares se muestran entusiasmados con la idea, pero según los críticos, aunque resuelve el problema óptico básico, mantener la alineación perfecta que requiere el sistema no es nada fácil. Además la sombrilla tendría que viajar decenas de miles de kilómetros cada vez que observe otro blanco. Los problemas técnicos pueden ser los que finalmente maten el proyecto.
De momento el proyecto ha recibido 400.000 dólares de la NASA para su desarrollo. El coste de la misión para operar junto al JWSP se estima en sólo 400 millones de dólares. El coste de un sistema dual telescopio dedicado y sombrilla diseñados ex profeso para este fin sería más alto.
Un sistema aun más avanzado y especulativo consistiría en un anillo de telescopios sobre la superficie lunar y una flota de sombrillas sobre ellos. Este sistema permitiría tomar fotos de los discos planetarios y levantar mapas de esos nuevos e hipotéticos mundos.

Referencia: Cash W. Nature, 442. 51 (2006).

Fuente: U. de Colorado.

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