La nueva búsqueda de mundos alienígenas: así es como la NASA planea encontrar vida fuera de la Tierra
La próxima generación de observatorios espaciales tiene firmemente en la mira la vida en otros planetas.
Han pasado dos años desde que un cohete Ariane 5 lanzó al espacio el telescopio espacial James Webb . Webb, una colaboración entre la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense, ha sido ampliamente promocionado como el sucesor del Telescopio Espacial Hubble . De hecho, posee capacidades de observación con las que los astrónomos que lanzaron el Hubble en 1990 sólo podían soñar.
Sin embargo, incluso cuando Webb salió disparado al espacio el 25 de diciembre de 2021, los astrónomos que lo observaban ya soñaban con el telescopio que podría sucederlo. Esto se debía a que ya conocían el alcance del potencial de Webb: el tamaño de su espejo, las longitudes de onda que podía observar y las capacidades de sus instrumentos.
“Incluso antes de su lanzamiento, pensamos: ‘necesitamos este otro telescopio que será más grande'”, dice Sarah Rugheimer , profesora de astrofísica en la Universidad de York, Toronto, Canadá.
Los grandes telescopios tardan mucho en desarrollarse (décadas en la mayoría de los casos), por lo que la planificación comienza temprano. “No hay que esperar a ver qué sucede con un telescopio como Webb porque ya se saben, en teoría, cuáles serán algunas de sus limitaciones”, afirma Rugheimer.
En su campo de la astrobiología, Rugheimer está interesada en buscar signos de vida en planetas que orbitan alrededor de estrellas distintas a la nuestra. La mejor manera de hacerlo es aislar la luz de estos exoplanetas y analizarla en busca de gases que puedan revelar metabolismos extraterrestres en funcionamiento.
Webb puede hacer esto para planetas gaseosos más grandes, pero no es en esos donde esperamos que exista vida. Los astrónomos creen que los planetas rocosos del tamaño de la Tierra son objetivos mucho mejores. Pero por muy poderoso que sea Webb, no tiene la capacidad de captar luz para realizar este tipo de análisis en más de cinco de estos tipos de planetas.
“Cuando estás pensando en encontrar vida en el Universo y le preguntas a alguien: ‘Bueno, ¿cuántos planetas mirarías?’ No van a decir cinco. Dirán cientos o más”, dice Rugheimer.
Entonces, cuando se trata de buscar vida en exoplanetas, Webb es un campo de pruebas para un telescopio sucesor que será más grande y mejor.
Nuevo y mejorado
En enero de 2023, el Dr. Mark Clampin, director de la división de astrofísica de la NASA, dijo en una reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense que el sucesor de Webb se llamaría Observatorio de los Mundos Habitables (HWO).
Aunque todavía estamos en los primeros días del proceso de diseño de HWO (incluso el nombre es sólo un título provisional), un par de cosas ya han quedado claras sobre el proyecto. HWO será tan grande como Webb, pero observará en las mismas longitudes de onda que el Hubble.
Esto significa que el espejo del HWO debería tener alrededor de 6 m (19 pies) de diámetro y, en lugar de infrarrojos, debería funcionar en longitudes de onda ópticas y ultravioleta. Al igual que Webb, estará situado en Lagrange Point 2 (L2), el punto gravitacional óptimo a 1,5 millones de kilómetros (aproximadamente 932.000 millas) de la Tierra.
Y, al igual que el Hubble, estará diseñado para ser actualizado periódicamente, aunque estas misiones de mantenimiento serán realizadas por naves espaciales robóticas en lugar de astronautas.
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El concepto de esta misión proviene de una fusión de otras dos que la NASA estudió a finales de la década de 2010. El primero se llamó LUVOIR, el Gran Topógrafo Ultravioleta, Óptico e Infrarrojo. Como sugiere el nombre, cubriría una amplia gama de longitudes de onda centradas en la luz visible y sería un observatorio astrofísico general, como lo fueron Webb y Hubble.
Se desarrollaron dos diseños conceptuales para LUVOIR: uno con un espejo de 8 m de diámetro (26 pies) y otro con un espejo de 15 m de diámetro (49 pies). Ambos diseños estarían hechos de segmentos de espejo hexagonales como Webb.
Un telescopio espacial deslizándose en el espacio
Un concepto de diseño para LUVOIR equipó el observatorio con un espejo de 15 m de diámetro. – Crédito de la foto: NASA/GSFC
El segundo concepto que investigó la NASA fue la Misión de Imágenes de Exoplanetas Habitables (HabEx). Se concibió que sería un telescopio espacial con un espejo de 4 m de diámetro (13 pies). Aunque está optimizado para la investigación de atmósferas de exoplanetas, también podría ampliar muchas de las investigaciones en las que Hubble fue pionero.
“HabEx fue diseñado para ser una misión algo más conservadora [que LUVOIR] que aún podría abordar el principal objetivo científico de obtener imágenes y espectros directos de planetas similares a la Tierra alrededor de estrellas cercanas similares al Sol . También permitiría una amplia gama de otras actividades astronómicas, del tipo que se podría haber hecho con un Hubble que tuviera una mayor apertura e instrumentos de tecnología moderna”, dice Scott Gaudi , profesor Thomas Jefferson de Descubrimiento y Exploración Espacial en la Universidad Estatal de Ohio. quien formó parte del estudio HabEx.
Ambos proyectos fueron presentados al Estudio Decenal de Astronomía y Astrofísica 2020, dirigido por la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos, junto con otros dos conceptos de misión: un telescopio de rayos X llamado Lynx y un telescopio de infrarrojo lejano llamado Origins.
Después de la debida deliberación, el estudio recomendó a la NASA llevar a cabo un programa de desarrollo tecnológico durante cinco años para prepararse para construir todas estas misiones, con la salvedad de que LUVOIR y HabEx se fusionen en una sola misión con un telescopio de 6 metros de diámetro (19 pies).
Esta es la misión ahora llamada HWO que Clampin anunció en la Sociedad Astronómica Estadounidense, y será la primera misión en la que se trabajará hasta completar el desarrollo tecnológico.