T.E.L: 3 min.
El futuro de las observaciones astronómicas.
Hay algunos observatorios en construcción. Serán los próximos telescopios, pensados hace más de una década. Pero ya se están pensando los siguientes observatorios, aquellos que verán su primera luz durante los años 2040. En definitiva, los telescopios son para mirar lejos. Pero en vez de observar el pasado, como suele ocurrir, aquí echaremos un vistazo al futuro.
LOS NUEVOS GRANDES OBSERVATORIOS
A principios de año, como es costumbre, se reúne la Asociación de Astrónomos Estadounidenses (AAS). El sitio web de la revista Science publicó un informe sobre los futuros telescopios previstos en aquella reunión.
El telescopio sucesor del James Webb, también estará en L2 y tiene nombre provisorio: Habitable Worlds Observatory (HWO). Como su nombre lo indica, el objetivo es buscar mundos habitables.
En el sondeo decadal, los astrónomos estadounidenses abogaron por resucitar el Programa de Grandes Observatorios: un proyecto que lo lograría costaría USD 11 mil millones, tendría 6 metros y sería sensible al ultravioleta, óptico y cercano infrarrojo, ideal para buscar mundos habitables.
Entre las propuestas realizadas en el sondeo decadal figura el HabEx, un telescopio con un espejo monolítico de 4 metros, así como un escudo para tapar la luz estelar (coronógrafo), para poder detectar pequeños planetas alrededor de los astros. El proyecto LUVOIR sería de 15 metros, con espejos segmentados. El HWO es un proyecto intermedio entre esas dos propuestas. En julio 2023, el Space Telescope Science Institute (STScI) realizó un webcast sobre el HWO, disponible en Youtube.
Mientras tanto, NASA sigue con su proyecto del Observatorio espacial Nancy Grace Roman, de 2,4 metros. Y lanzó un sitio web sobre los nuevos Grandes Observatorios, donde indica que tiene previsto otros dos proyectos: un nuevo observatorio de rayos-X, y uno del lejano infrarrojo (FIR).
NASA tuvo sus Grandes Observatorios con los telescopios Hubble, Spitzer, Chandra y Compton. Ahora busca replicar esa flota, con los telescopios JWST, Nancy Roman, HWO, Lynx (rayos-X) y Origins (FIR).
TELESCOPIOS DE DIFRACCIÓN: Nautilus
La difracción es un fenómeno por el que la luz (ondas electromagnéticas) se desvía y crea patrones de interferencia al pasar por obstáculos y rendijas. No es deseable este fenómeno en astronomía, aunque los telescopios tipo Newton, con una "araña" o estructura que sujeta al espejo secundario dentro del tubo, genera difracción, resultando en las "puntas" de las estrellas.
Al astrónomo Daniel Apai se le ocurrió que se podrían hacer lentes de difracción suficientemente buenas para astronomía, con una ventaja: son mucho más livianas que las de refracción y los espejos. Así lo contó recientemente en un artículo publicado en The Convesation.
Su propuesta no es hacer un telescopio, sino una flota de al menos 35, llamados NAUTILUS. ¿EL objetivo? Buscar exoplanetas, como se ve, uno de los tópicos más "calientes" de la astrofísica actual.
En el artículo citado, Apai cuenta que en una reunión de 2016 sobre el futuro de los telescopios, se abordó el cuello de botella de seguir haciendo instrumentos cada vez más grandes y ponerlos en órbita. Así surgió una idea que parecía impensable: rediseñar lentes difractivas, mucho más livianas, pero que, generalmente, producen imágenes borrosas. ¿Se podría evitar esto último?
La refracción y difracción son fenómenos parecidos en que la luz se desvía. En el primer caso, ocurre cuando el luz cambia de medio; en el segundo cuando la luz llega a esquinas y rendijas. Las lentes de difracción son conocidas por su inventor: Lentes de Fresnel.
Con investigación, se desarrollaron nuevas lentes llamadas Multiple-order-diffraction engineered surface (MODE). Apai propone seguir construyendo este tipo de lentes, cada vez más grandes, hasta de 8 metros. En prototipos de pequeña escala parecen funcionar bien. Dice el científico que por ahora se están enfocando en construir una lente de 1 metro. Es evidente que queda mucho camino por recorrer. Sin embargo, lograr una red de 35 telescopios de 8 metros en el espacio que puedan trabajar al unísono, implicaría multiplicar exponencialmente el área de luz colectada.
SPHEREx
Entre los proyectos espaciales previstos, uno de los más interesantes es el Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer (SHPEREx) que creará un mapa espectral del cielo.
Por lo expuesto aquí, queda claro que el futuro observacional de la astronomía es algo nunca visto.☉
Fuentes y enlaces relacionados
NASA unveils initial plan for multibillion-dollar telescope to find life on alien worlds
Science with the Habitable Worlds Observatory and Beyond
Lynx
Great Observatories
Origins
A new, thin-lensed telescope design could far surpass James Webb – goodbye mirrors, hello diffractive lenses
Nautilus
A Thousand Earths: A Very Large Aperture, Ultralight Space Telescope Array for Atmospheric Biosignature Surveys
Dániel Apai et al 2019 AJ 158 83
DOI 10.3847/1538-3881/ab2631
Design aspects of large-aperture MODE lenses
Tom D. Milster, Zichan Wang, and Young Sik Kim
JPL MISSIONS
Sobre las imágenes
Crédito: NASA/D.Apai.
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