El telescopio que buscará vida alrededor de otras estrellas
La NASA ya trabaja en el observatorio con el que pretende responder una de las mayores preguntas de la astronomía: si existen planetas parecidos a la Tierra capaces de albergar vida.
Su nombre provisional es Habitable Worlds Observatory, o HWO. Aunque suele describirse como el sucesor del James Webb, la definición no es completamente exacta. Será la próxima gran misión astrofísica después del telescopio Nancy Grace Roman y aprovechará tecnologías desarrolladas para Hubble, Webb y Roman. Su lanzamiento se plantea para la década de 2040.
El objetivo principal consiste en identificar y fotografiar directamente alrededor de 25 mundos potencialmente habitables. Después analizará su luz mediante espectroscopia para buscar gases como oxígeno, metano y vapor de agua, cuya combinación podría ofrecer indicios de actividad biológica.
Su mayor enemigo será la luz de las estrellas
Observar una Tierra situada junto a una estrella semejante al Sol es extremadamente difícil. El planeta puede ser aproximadamente 10.000 millones de veces más tenue que su estrella, por lo que su débil reflejo queda oculto dentro del resplandor.
Para resolverlo, el HWO utilizará un coronógrafo capaz de bloquear la luz estelar y crear una región oscura alrededor de la estrella. Los conceptos actuales buscan alcanzar un contraste de una parte entre 10.000 millones, suficiente para empezar a distinguir planetas rocosos cercanos.
El instrumento incorporaría espejos deformables formados por miles de pequeños actuadores. Algunos diseños preliminares contemplan matrices de 96 por 96 elementos, capaces de alterar mínimamente la superficie para corregir imperfecciones ópticas y eliminar reflejos residuales. Sin embargo, estas configuraciones todavía están siendo evaluadas y no representan el diseño final.
El telescopio deberá permanecer casi completamente inmóvil
Un coronógrafo tan preciso no funcionará si los espejos vibran o cambian de forma. El observatorio deberá conservar la estabilidad de su frente de onda a escalas de picómetros, medidas billones de veces más pequeñas que un metro.
Los cambios de temperatura, los mecanismos internos y hasta pequeñas correcciones de orientación pueden deformar los segmentos. Para controlarlo, la NASA estudia materiales de expansión térmica extremadamente baja, sistemas activos de temperatura, sensores de posición y micropropulsores que generen menos vibraciones que las ruedas de reacción convencionales.
La agencia analiza actualmente varios conceptos con espejos segmentados de entre seis y ocho metros. Algunos poseen una arquitectura descentrada para evitar que el espejo secundario interfiera con la entrada de luz; otros priorizan una apertura mayor. La NASA advierte que ninguno debe interpretarse todavía como la apariencia definitiva del observatorio.
Las tecnologías deben estar listas antes de terminar la década
El nuevo plan de desarrollo divide los desafíos en tres áreas: el sistema coronográfico, el telescopio ultraestable y los instrumentos ultravioletas y visibles de alta sensibilidad.
La meta es que las tecnologías críticas alcancen el nivel de preparación TRL 5 antes de la Mission Concept Review, prevista hacia el final de la década. Ese nivel exige demostrar los componentes en entornos relevantes, aunque todavía no estén listos para viajar al espacio.
Para conseguirlo, los equipos utilizarán cámaras de vacío, laboratorios de estabilidad y bancos de pruebas coronográficos. Algunas instalaciones ya consiguieron medir desplazamientos de pocos picómetros, pero trasladar esa precisión desde una pequeña pieza experimental hasta un espejo espacial de varios metros será mucho más difícil.
Será mucho más que un cazador de planetas
El HWO observará desde el ultravioleta lejano hasta el infrarrojo cercano. Además de estudiar exoplanetas, podrá investigar galaxias, agujeros negros, formación estelar, materia oscura y la evolución química del universo.
También se está diseñando para que pueda recibir mantenimiento, reparaciones y nuevos instrumentos en órbita, siguiendo el modelo que convirtió al Hubble en un observatorio operativo durante décadas.
Todavía faltan decisiones sobre su tamaño, instrumentos, cohete y presupuesto. Pero la NASA ya ha comenzado el trabajo fundamental: desarrollar un telescopio lo suficientemente estable como para separar la tenue luz de otra Tierra del brillo descomunal de su estrella.
