El futuro de los telescopios espaciales, con lentes difractivas para recoger "100 veces más luz" que el Webb
El Observatorio Espacial Nautilus sustituiría los grandes y pesados espejos tradicionales por una nueva lente delgada más ligera, barata y fácil de producir. Así, sería posible crear una poderosa red de telescopios.
Existe en los últimos años una creciente cantidad de descubrimientos en el espacio que nos rodea gracias al invaluable aporte que han traído los telescopios espaciales, en especial el James Webb lanzado el 25 de diciembre de 2021.
Hasta la fecha, se han descubierto más de 5.000 planetas fuera del sistema solar, y la gran incógnita que se plantea siempre es si alguno de ellos podría albergar vida tal y como la conocemos. Pero para ello, aun no es suficiente con la tecnología que presentan los telescopios actuales, y se necesitaría aún mayor capacidad y potencia.
Daniel Apai, astrónomo y profesor de la Universidad de Arizona, ha escrito una columna de opinión en The Conversation en la que habla del proyecto en el que lleva trabajando los últimos siete años. Se trata del Observatorio Espacial Nautilus, un nuevo tipo de telescopio espacial que, según afirma, "podría recoger 100 veces más luz" que el Telescopio Espacial Webb, lo que permitiría estudiar el espacio mejor de lo que podría imaginarse.
Crear una poderosa red de telescopios con lentes más delgadas, ligeras y económicas
Los telescopios más potentes que existen actualmente son el Hubble y el Webb que recogen la luz utilizando espejos, como hacen la mayoría.
El Webb costó más de 8 mil millones de dólares y tomó más de 20 años construirlo. No se espera que el próximo telescopio insignia vuele antes de 2045 y se estima que costará 11 mil millones de dólares. Estos ambiciosos proyectos de telescopios son siempre costosos, laboriosos y producen un solo observatorio poderoso, pero muy especializado.
En su lugar, Nautilus sustituiría los grandes y pesados espejos por una nueva lente delgada que sería más ligera, más barata y más fácil de producir. "Debido a estas diferencias, sería posible lanzar muchas unidades individuales en órbita y crear una poderosa red de telescopios", afirma Apai.
La idea de Apai parte de las lentes difractivas, que no suelen ser tenidas en cuenta en observatorios astronómicos porque las imágenes que ofrecen son bastante borrosas. El astrónomo propone investigar para mejorar la claridad de estas para poder sustituir los espejos o lentes refractivas, lo cual haría posible un telescopio más barato y más ligero y, por lo tanto, daría la posibilidad de hacerlo más grande y potente.
Los primeros lentes de este tipo fueron inventados por el científico francés Augustin-Jean Fresnel en 1819 para proporcionar lentes livianos para faros. Hoy en día, se pueden encontrar lentes de difracción similares en muchos productos ópticos de pequeño tamaño, como lentes de cámara hasta cascos de realidad virtual.
Hacia el descubrimiento de vida en exoplanetas
Con un telescopio más potente como el que propone el astrónomo y su equipo, se podrían estudiar mejor los exoplanetas, que son planetas que orbitan estrellas distintas al Sol (de fuera del sistema solar) y que se han detectado débilmente debido a su lejanía.
"Los telescopios existentes pueden detectar exoplanetas tan pequeños como la Tierra. Sin embargo, se necesita mucha más sensibilidad para comenzar a aprender sobre la composición química de estos planetas", comenta Apai. Dependiendo de los componentes de exoplanetas, los astrónomos pueden presuponer que estos pueden ser habitables o no, teniendo en cuenta las condiciones necesarias para albergar vida tal y como la conocemos.
Aunque el Observatorio Espacial Nautilus todavía está muy lejos del lanzamiento, el equipo ha progresado y demostrado que todos los aspectos tecnológicos funcionan en prototipos a pequeña escala. Ahora, el objetivo es construir una lente de 1 metro de diámetro, para luego enviar una versión pequeña del telescopio al borde del espacio en un globo de gran altitud.
De sortear con éxito los siguientes pasos, el equipo de trabajo liderado por Apai estará listo para proponer un nuevo telescopio espacial revolucionario a la NASA y, con suerte, ingresar en el camino de explorar cientos de mundos en busca de señales de vida.