Telescopio espacial Origins: el sustituto del James Webb

por Daniel Marín

Los telescopios espaciales son una herramienta insustituible a la hora de ver aquellas longitudes de ondas que bloquea nuestra atmósfera. Desde su lanzamiento en 1990 el telescopio espacial Hubble (HST) ha revolucionado todos los campos de la astronomía. Con un espejo primario de 2,4 metros, el Hubble es un telescopio relativamente pequeño para los estándares actuales de los observatorios terrestres, pero sigue siendo un instrumento único al poder estudiar en longitudes de onda del ultravioleta y el infrarrojo cercano. El año que viene se lanzará al fin el telescopio espacial James Webb (JWST), con un espejo primario segmentado de 6,5 metros. El JWST es una máquina formidable y carísima, pero técnicamente no es el sustituto del Hubble puesto que sus observaciones estarán centradas en el infrarrojo cercano y medio, no en el visible como el Hubble. Y más allá del James Webb, ¿qué observatorios espaciales serán los siguientes?

Propuesta de telescopio espacial infrarrojo Origins (NASA).

Dejando a un lado misiones con objetivos concretos como el Euclid de la ESA —con un espejo de 1,2 metros— u otros observatorios de pequeño tamaño, el siguiente gran telescopio espacial será la misión WFIRST de la NASA. Este telescopio, que debe despegar en 2026 aproximadamente, tendrá un espejo similar en tamaño al del Hubble, pero su campo de visión será mucho mayor, algo especialmente idóneo para estudiar la energía y materia oscuras. ¿Y más allá aún? La NASA no ha decidido cuál debe ser el siguiente observatorio espacial para la década de los 30, pero ya existen varias propuestas. La agencia espacial favorece una misión destinada al estudio de los exoplanetas, denominada HabEx (Habitable Exoplanet Imaging Mission). HabEx es por ahora un simple concepto genérico y se barajan dos posibles diseños: un telescopio espacial dotado de un coronógrafo interno y otro con un ocultador externo de tipo starshade.

Telescopios espaciales James Webb (izquierda) y Hubble (derecha) (reddit.com).

HabEx es por tanto un desarrollo de los estudios Exo-C y Exo-S de hace unos años. Sea como sea, este telescopio no es necesariamente incompatible con la construcción de otro gran observatorio espacial de carácter más amplio como el Hubble o el James Webb. La comunidad científica desearía tener a su disposición un telescopio de gran tamaño con un espejo dotado de un diámetro de entre 10 y 15 metros que sea capaz de ver en el visible y el ultravioleta. O sea, un verdadero sucesor del Hubble. Existen varias propuestas para este telescopio, como por ejemplo LUVOIR. Por contra, otros grupos de investigadores apuestan por ir todavía más allá en el infrarrojo. Ese es precisamente el fundamento de la propuesta del telescopio espacial Origins.

Elementos del telescopio Origins (NASA).

El cielo en el infrarrojo lejano visto por el telescopio espacial Herschel de la ESA (ESA).

Origins es un telescopio espacial optimizado para el infrarrojo lejano con un espejo segmentado de 9,1 metros. Usará un sistema de refrigeración pasiva basado en el del James Webb para reducir su temperatura hasta solo 4 Kelvin. Estará dotado de cinco instrumentos (MISC, MRSS, FIP, HERO y HRS) que cubrirán las longitudes de onda de entre 5 y 660 micras. Al estudiar el infrarrojo lejano Origins es el heredero directo del telescopio Herschel de la ESA (operativo entre 2009 y 2013), aunque su sensibilidad será cien veces mayor. Esta región del infrarrojo se encuentra justo entre la parte que estudiará el James Webb y la región de microondas que pueden observar radiotelescopios como ALMA. Origins estudiará el nacimiento de las primeras galaxias y estrellas —de ahí su nombre— y buscará biomarcadores como oxígeno y metano en la atmósfera de exoplanetas cercanos, entre otros muchos objetivos.

Instrumentos de Origins y las longitudes de ondas observadas comparadas con otros instrumentos (NASA).

Origins sería un telescopio impresionante, pero no está claro que la NASA tenga dinero suficiente para sacar adelante esta misión al mismo tiempo que otro observatorio para el estudio de exoplanetas como HabEx, incluso aunque sea más allá de 2030. ¿Tiene alguna posibilidad este sucesor del James Webb?

Fuente:  danielmarin.naukas.com