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28 junio 2019

Más allá del Hubble: el futuro de la astrofotografía

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El telescopio Hubble lleva tres décadas de solitaria pero intensa vida espacial. Es el buque insignia del programa Grandes Observatorios, que la NASA lanzó entre 1990 y 2003. Un linaje de telescopios que operan por encima de la atmósfera terrestre porque, sin su interferencia, el espacio se ve mucho mejor: así nos han mostrado el Universo como nunca lo habíamos visto. Todos han superado con creces el tiempo de vida para el que fueron diseñados… y de sus sucesores depende que la astrofotografía nos muestre galaxias aún más lejanas.

BBVA-OpenMind-MAteria-hubble 2-En el Año Internacional de la Astronomía 2009, el Hubble, el Spitzer y el Chandra capturaron un trío de imágenes de la región central de la Vía Láctea. Muestra las distintas longitudes de onda de cada observartorio. Crédito: NASA/JPL-Caltech/ESA/CXC/STScI
En el Año Internacional de la Astronomía 2009, el Hubble, el Spitzer y el Chandra capturaron un trío de imágenes de la región central de la Vía Láctea. Muestra las distintas longitudes de onda de cada observatorio. Crédito: NASA/JPL-Caltech/ESA/CXC/STScI

Flotando en ese silencio espacial, cada uno a una determinada distancia de la Tierra, los cuatro grandes observatorios se reparten las distintas frecuencias del espectro electromagnético: el Hubble observa principalmente luz visible y ultravioleta; el Chandra, rayos X; el Spitzer, la detección de luz infrarroja y el Observatorio Compton, los energéticos rayos gamma. Salvo el Compton, que en el 2000 fue estrellado de forma controlada sobre el océano Pacífico tras fallar su giroscopio, el resto de esa generación de venerables telescopios sigue en funcionamiento, pero empiezan a mostrar síntomas de su avanzada edad. 

El Chandra, que este año celebra veinte años en el espacio, y el Hubble, que ha superado los 29, sufren ahora sus propios problemas en los sistemas giroscópicos y han pasado periodos desconectados (sin posibilidad de recibir misiones para repararlos). La NASA anunció que el 30 de enero de 2020 apagará el Spitzer: con unos elevados costes de mantenimiento y el combustible que se necesita para refrigerar parte de sus instrumentos agotado desde 2009, no han encontrado financiación para mantenerlo activo. 

BBVA-OpenMind-Materia-hubble 3-El Chandra X-Ray Observatory detecta una eyección de masa coronal de una estrella que no es el Sol por primera vez.  Crédito: NASA
El Chandra X-Ray Observatory detecta una eyección de masa coronal de una estrella que no es el Sol por primera vez. Crédito: NASA

Con estos telescopios, la enormidad, la complejidad y la belleza del universo se han visto hasta límites inimaginables. Pero ante un futuro incierto y la salud del Hubble y el Chandra pendiente de un hilo, ¿podrá superar la astrofotografía esos límites? Analizamos los proyectos en marcha. 

‘James Webb’: una carrera de retrasos 

La historia del telescopio espacial James Webb está plagada de retrasos y sobrecostes. Destinado a ser el sucesor del Hubble, de momento se parece a este en sus azarosos principios —que incluyeron una misión tripulada para ponerle las famosas “gafas”—, pero su final es aún incierto. Las tres agencias del espacio que trabajan desde 1996 en su construcción —la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (ASC)— nombraron una junta de evaluación independiente para analizar el estado del proyecto y el pasado año anunciaron un nuevo retraso del lanzamiento hasta el 30 de marzo de 2021.

BBVA-OpenMind-Materia-hubble 4-Inspeccionando el espejo primario de James Webb. Crédit: NASA – C. Gunn
Inspeccionando el espejo primario de James Webb. Crédit: NASA – C. Gunn

Todos los datos que rodean al James Webb son abrumadores. Está formado por 18 espejos hexagonales cubiertos con una fina capa de oro, que refleja extremadamente bien la luz infrarroja, principal zona de observación del Webb. Una vez en órbita, los 18 espejos actuarán como uno solo de 6,5 metros de diámetro (frente a los 2,4 metros del espejo del Hubble). Esto lo convertiría en el mayor telescopio espacial jamás construido. Con estas desproporcionadas dimensiones, ningún cohete es capaz de llevarlo abierto, por eso ha sido diseñado en 18 partes que irán plegadas en el cohete y se abrirán una vez en órbita. 

La órbita es otro de los números casi imposibles. Mientras que el Hubble gira a unos 600 kilómetros en órbita terrestre —y por eso ha podido ser reparado varias veces con misiones tripuladas—, el James Webb se situará en el denominado punto de Lagrange 2 —a unos 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, orbitando alrededor del Sol. Por tanto, deberá funcionar la década que está planeado que dure su misión con las mismas cámaras y espectrógrafos. También por su relativa cercanía al Sol necesita un enorme escudo, del tamaño de una pista de tenis, para mantener la temperatura a la que operan sus instrumentos bastante por debajo de cero: a –233º C. Éste escudo también tendrá que ir doblado y desplegarse en su hogar en el espacio. 

Y luego está el asunto de presupuesto. Si inicialmente se estimó en 1.000 millones de euros, ya ha superado los 7.000 millones. Es más de la mitad del presupuesto total de astrofísica de la NASA y, a medida que se suceden los retrasos, aumenta el coste. “El telescopio espacial James Webb es el proyecto astronómico más ambicioso y complejo jamás construido, y darle vida es un proceso largo y meticuloso. La espera será un poco más larga ahora, pero los avances científicos que permitirá valen la pena”, dijo Günther Hasinger, director científico de la ESA.

Desde los detalles de las estrellas y los planetas que están formándose en nuestra Vía Láctea hasta los misterios de las primeras galaxias forjadas en los principios del Universo, el James Webb plantea abordar cuestiones fundamentales difícilmente alcanzables de otro modo. El problema es que este proyecto ya no tiene margen para el error. 

A la caza de exoplanetas 

El WFIRST (siglas de Wide-Field Infrared Survey Telescope, que significa “telescopio de Sondeo Infrarrojo de Campo Amplio”), es un telescopio que ha sido diseñado por la NASA para resolver preguntas esenciales en las áreas de energía oscura, la búsqueda de exoplanetas y la astrofísica infrarroja (que nos da una idea mucho más completa de las galaxias cercanas y nos ha descubierto objetos más lejanos como los cuásares). 

El telescopio tiene un espejo primario de 2,4 metros de diámetro, del mismo tamaño que el del Hubble, pero su campo de visión es 100 veces mayor. WFIRST tendrá dos instrumentos, el llamado instrumento de campo ancho y el instrumento de coronógrafo con los que realizará un censo de los exoplanetas que habitan la Vía Láctea. La fecha de lanzamiento será en la segunda mitad de 2020 y la misión durará cinco años. 

Ilustración del WFIRST. Crédito: Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA / Chris Meaney
Ilustración del WFIRST. Crédito: Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA / Chris Meaney

Su mayor problema es la competencia del otro gran proyecto. El pasado mes de marzo, el gobierno de Donald Trump dejaba sin financiación el WFIRST en el presupuesto de 2020, alegando que el James Webb está más avanzado y ha devorado muchos millones de dólares. La medida, que también fue tomada el año anterior, fue revertida después por el Congreso y se espera que lo mismo ocurra este año.

 

Eugenia Angulo
@eugenia_angulo

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