Dos espejos cada uno Lo suficientemente pequeños como para caber en la palma de tu mano, están destinados a cambiar la forma en que entendemos el cosmos.
La ventana de lanzamiento del Telescopio Espacial Romano Nancy Grace de la NASA está a punto de abrirse. El instrumento principal del telescopio informará prácticamente todas las áreas de la astrofísica, pero también dentro del telescopio hay un coronógrafo especializado, un aparato experimental que intentará capturar directamente la luz de las estrellas reflejada en la superficie de un planeta por primera vez. Es un proyecto ambicioso que la NASA espera que allane el camino para un telescopio espacial que algún día pueda permitir vislumbrar un planeta similar a la Tierra orbitando una estrella similar al Sol.
Se trata de una hazaña que va mucho más allá del poder de la ingeniería actual; de ahí que se adopte la técnica básica para darle una vuelta a Roman. “Los probaremos en el espacio por primera vez y entenderemos qué trabajo queda por hacer”, dice Vanessa Bailey, astrofísica del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y científica de instrumentos del coronógrafo.
En esencia, un coronógrafo es simplemente una sombrilla con fines científicos que puede bloquear la luz de una estrella brillante y revelar un objeto más débil que de otro modo se perdería en el resplandor. Estos instrumentos ya han volado en el espacio: tanto el telescopio espacial Hubble como el James Webb llevan coronógrafos. Pero el de Roman es años luz más sofisticado que sus predecesores, gracias en gran parte a una tecnología llamada óptica adaptativa, que deforma el espejo de un telescopio para cancelar estas distorsiones de la luz. Sin embargo, todavía enfrenta un desafío monumental: la NASA compara la tarea del coronógrafo de Roman con fotografiar una luciérnaga posada junto a un reflector, desde todo el país.
“Cualquier pizca de luz estelar que llegue al lugar equivocado podría destruir una porción completa de la imagen”, dice Margaret Turnbull, científica de exoplanetas en el Instituto SETI, una organización de investigación sin fines de lucro en California, que dirige un equipo científico del coronógrafo romano.
La tecnología es estándar en telescopios terrestres avanzados, incluido el Very Large Telescope de Chile y el Observatorio Keck gemelo de Hawaii. Aquí, la óptica adaptativa monitorea la interferencia de las capas gruesas y cambiantes de la atmósfera terrestre que enturbian la luz de las estrellas, lo que permite a los observatorios capturar imágenes más nítidas.
Los telescopios espaciales tradicionalmente no han necesitado óptica adaptativa simplemente por estar más allá de la interferencia de la atmósfera, pero nunca han intentado buscar planetas viejos y fríos iluminados únicamente por la luz reflejada de las estrellas.
Para Roman, la clave de su éxito son esos dos espejos del tamaño de la palma de la mano, cada uno de los cuales está equipado con aproximadamente 2.300 pequeños actuadores que se expanden cuando se aplica una pequeña descarga de electricidad, remodelando infinitamente el espejo para revertir la interferencia. Es la primera vez que la agencia lanza espejos deformables activos al espacio.
Pero los espejos no pueden hacer mucho por sí solos. El sistema requiere detectores supersensibles para amplificar la señal de fotones individuales, una necesidad dada la cantidad de fotones que el instrumento captará de un planeta determinado. Luego está el corazón de cualquier coronógrafo, las sombras de estrellas; en el caso de Roman, un conjunto de máscaras exquisitamente detalladas que Bruce Macintosh, un astrónomo que dirige los Observatorios de la Universidad de California y un equipo científico de coronógrafos de Roman, llama “formas hermosas y complicadas” diferentes a cualquier cosa que se encuentre actualmente en el espacio. “Los del Hubble son simplemente fuerza bruta, literalmente un pequeño trozo de metal que se interpone en el camino de la estrella”, dice.