La NASA ya sueña con un Observatorio de Mundos Habitables

La NASA ya está pensando en el sucesor del telescopio James Webb, que se especializará en buscar mundos habitables cuando en 2040 esté a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra. Estará robotizado, podrá operar durante décadas y estará protegido contra micrometeoritos.

La NASA está concibiendo un telescopio espacial que será el sucesor del James Webb (JWST), lanzado en diciembre de 2021 y que ya ha aportado sustanciales novedades, particularmente en el conocimiento del universo primitivo.

La mayoría de los exoplanetas similares a la Tierra no tendrían atmósfera ni vida

Según informa la revista Science, el nuevo telescopio, que podría estar operativo en el año 2040, tendrá un objetivo nuevo: buscar signos de vida en planetas similares a la Tierra, por lo que se llamará Observatorio de Mundos Habitables (HWO).

Actualmente se han confirmado hasta 55 planetas extrasolares potencialmente habitables, pero los astrónomos piensan que puede haber muchos más a solo 4,22 años luz de la Tierra.

HWO se colocará en L2, un punto de equilibrio gravitacional (Lagrange) situado a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra. A diferencia de JWST, estará diseñado para mantenimiento y actualizaciones robóticas, lo que podría permitirle operar durante décadas y mejorar con el tiempo.

Idea científica

La NASA está pensando en este telescopio, del que todavía no hay presupuesto, a petición de la Encuesta Decadal de Astronomía y Astrofísica, una revisión de la literatura de astronomía y astrofísica producida cada diez años por el Consejo Nacional de Investigación de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos (NAS).

En su último informe, publicado en noviembre de 2021, la Encuesta pedía a la NASA que retomara su programa Grandes Observatorios, que lanzó el Telescopio Espacial Hubble y varios otros en la década de 1990 y principios de la década 2000.

El informe dice también que el telescopio JWST, de 6 metros de diámetro y un presupuesto de 11.000 millones de dólares, sensible a longitudes de onda ultravioleta, óptica e infrarroja cercana, debería dar inicio al nuevo programa de Grandes Observatorios, una vez resucitado.

Especifica al respecto que ese nuevo telescopio, además de hacer astrofísica general, debe ser capaz de detectar signos de vida en al menos 25 exoplanetas similares y cercanos a la Tierra, el mínimo necesario para confirmar estadísticamente si la vida es común en nuestra Galaxia.

Varias opciones

HabEx se habría basado en un espejo monolítico de 4 metros, así como en una pantalla estelar robótica, flotando a más de 100.000 kilómetros de distancia, para bloquear la luz de la estrella de un exoplaneta y poder ver el planeta.

LUVOIR, tan grande como 15 metros de ancho, fue diseñado más como un observatorio multipropósito y se basaría en la tecnología de espejo segmentado de JWST.

Aunque los espejos segmentados no pueden producir imágenes tan nítidas como las de los espejos monolíticos, se pueden plegar, lo que permite colocar un telescopio mucho más grande en el carenado (revestimiento) de un cohete.

Madurez tecnológica

La NASA explica al respecto que el concepto de HWO no contiene tecnología que no se haya pensado ya para HabEx o LUVOIR, pero que adoptará un enfoque conservador para evitar los sobrecostos y los retrasos que plagaron a JWST. Recuerda que el JWST requería muchas tecnologías no probadas, cuyo refinamiento tomó más tiempo de lo esperado.

Para el nuevo telescopio, la NASA aprovechará tecnologías ya desarrolladas o en desarrollo, incluidos espejos segmentados como el que se usa en JWST y el coronógrafo del Observatorio Astronómico de Roma, un dispositivo óptico dentro del telescopio que bloquea la luz de una estrella para que los exoplanetas que la rodean puedan ser observados.

Por ejemplo, debido a que el HWO funcionará con luz óptica, que tiene longitudes de onda más cortas que la luz infrarroja que captura el JWST, el HWO necesitará un control mucho más estricto sobre la forma del espejo.

Forma perfecta

Deberá tener una forma perfecta hasta un nivel de 1 picómetro, una millonésima de una millonésima de 1 metro, en comparación con las billonésimas de metro disponibles para el JWST, según la NASA.

El HWO también tendrá que mejorar el coronógrafo del telescopio romano, que puede bloquear la luz de una estrella 100 millones de veces más brillante que su planeta. El coronógrafo del HWO deberá hacer frente a estrellas que son 10 mil millones de veces más brillantes que las de sus exoplanetas.

Una clave será suprimir la luz parásita (la que entra en la lente del telescopio de manera no controlada), lo que puede requerir un deflector cilíndrico alrededor del HWO, similar al que rodea al telescopio Hubble. Eso protegería su espejo de micrometeoritos como los que ya han golpeado a JWST.

Reparaciones espaciales

Hacer posible enviar misiones de servicio y reparación a un telescopio insignia también marca un cambio para la NASA. El telescopio Hubble fue reparado, a un costo enorme, por los astronautas del transbordador espacial en órbita terrestre baja.

Las futuras misiones, según la NASA, explotarán la riqueza de las empresas privadas que están desarrollando robots para ayudar a dar servicio al programa Artemis de exploración lunar de la NASA.

Además de extender la vida útil de una misión mediante la instalación de nuevos instrumentos, como se hizo con el Hubble, el servicio previsto para HWO también permite flexibilidad en el desarrollo. Si, por ejemplo, resultó difícil preparar un instrumento para el lanzamiento, podría agregarse más tarde, considera la NASA.

Extender la vida de una misión también es atractivo para los financiadores, añade la NASA, aunque el Congreso de Estados Unidos es quizás el primer gran desafío de la agencia espacial norteamericana para empezar a trabajar en HWO, advierte la revista Science.