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La NASA quiere construir una inmensa nave para buscar planetas gemelos de la Tierra

Un informe de la agencia considera posible crear un coronógrafo, una inmensa flor, y alinearlo con un telescopio. Esto permitiría obtener la primera imagen directa de un gemelo de la Tierra

Los cada vez más potentes telescopios terrestres y la última generación de satélites cazadores de exoplanetas nos han permitido encontrar unos 4.000 candidatos a mundos en estrellas cercanas. Gracias a este sondeo inicial, que hemos hecho en apenas dos décadas, ahora sabemos que la mitad de las estrellas de la Vía Láctea albergan miles de millones de planetas desconocidos. ¿Cómo serán? ¿Albergarán vida? De momento sabemos que hay planetas de todo tipo, e incluso algunos que no están presentes en nuestro familiar Sistema Solar, como supertierras, mundos rocosos mayores que nuestro planeta, minineptunos, pequeños planetas gaseosos, o júpiteres calientes, cuyo nombre es bastante descriptivo.

Estudiar esta «fauna» planetaria nos permite entender la evolución y la vida de los sistemas solares. Pero lo que más nos interesa, quizás, es buscar gemelos de la Tierra: exoplanetas con una masa y un radio similar al de nuestro planeta que orbiten en estrellas de tipo solar, a una distancia considerable (de forma que tarden años, terrestres, en completar una vuelta completa). Nuestros limitados conocimientos nos dicen que solo así puede aparecer una atmósfera y una estabilidad compatibles con la vida similar a la que conocemos, aunque lo cierto es que podría haber otras opciones (como seres vivos que viviesen bajo la superficie u otros que tuvieran una naturaleza totalmente exótica).

Ahora mismo, la misión TESS, de la NASA está cazando exoplanetas de años cortos en estrellas brillantes. Y próximamente las agencias espaciales lanzarán importantes misiones para analizar y cazar exoplanetas. Por ejemplo, CHEOPS refinará las mediciones del tamaño de cientos de mundos para estimar su composición. El esperado e importantísimo telescopio James Webb se dedicará a multitud de tareas, pero podrá incluso analizar la atmósfera de algún exoplaneta, cosa fundamental para entender cómo son y si podrían albergar vida o agua líquida en superficie.

Pero lo cierto es que todas estas misiones permitirán estudiar mucho mejor los mundos que están en estrellas enanas cercanas, y que solo tardan días en orbitarlas (lo que quiere decir que están realmente a tiro de piedra de su estrella). Esto implica que cualquier «bombazo» que liberen estas estrellas puede arrasar la atmósfera o la vida de la superficie de cualquier mundo, sobre todo cuando estas estrellas se caracterizan por hacerlo con mucha frecuencia. Por suerte nuestro bendito Sol es mucho más tranquilo.

Tierras en otros soles

Así que para poder observar planetas como la Tierra, en tamaño y composición, en estrellas de tipo solar, habrá que esperar décadas. En primer lugar hasta la misión PLATO, que podrá catalogarlos. Pero si queremos analizar sus atmósferas habrá que esperar aún más. Hace falta un instrumento que sea capaz de amortiguar la potente luz de las estrellas para buscar el tenue brillo de los planetas. ¿Se imagina cómo sería intentar echar una foto a la Tierra, desde una estrella vecina, teniendo al Sol al lado de nuestro planeta? Algo así como tratar de ver algo en la oscuridad estando deslumbrado por los faros de un coche pero a escala estelar.

Para lograrlo haría falta hacer visera, desde luego. Esta es la idea del «starshade» o coronógrafo, un concepto al que los científicos llevan ya décadas dándole vueltas. El plan es lanzar un telescopio para analizar atmósferas y poner delante de él, a una distancia de decenas de miles de kilómetros, un enorme disco con forma de flor que sea capaz de tapar la luz de las estrellas pero que deje pasar la luz de los exoplanetas. Esto emula el funcionamiento de los coronógrafos que se instalan en los telescopios, pero a una escala mucho mayor.

Esta tecnología permitiría obtener una imagen directa de un mundo vecino similar a la Tierra, es decir, una auténtica foto… ¿Podríamos ver a los hombrecillos verdes? ¿Veríamos de qué color son los otros mundos, o si sus atmósferas tienen nubes?

Según un reciente informe de la NASA, este concepto es extremadamente caro y complejo tecnológicamente, pero aun así realizable. Al menos en teoría.

Alinearse con un posavasos a 100 kilómetros

El inconveniente fundamental es que hay que lograr que dos naves espaciales se alineen con una precisión de un metro a una distancia enorme: imagine dos minúsculas naves separadas por una distancia de más de tres diámetros terrestres.

«Las distancias de las que estamos hablando para la tecnología del coronógrafo son muy difíciles de imaginar», ha dicho en un comunicado Michael Bottom, del Jet Propulsion Laboratory (JPL), en Pasadena, California. «Si el coronógrafo tuviera el tamaño de un posavasos, el telescopio tendría el tamaño de la goma de un lápiz. Ambos estarían a una distancia de 100 kilómetros», ha añadido.

Sin embargo, la dificultad es todavía mayor: «Ahora imagina que esos objetos están flotando libremente en el espacio. Ambos experimentan pequeños tirones y empujes de la gravedad y de otras fuerzas –por ejemplo como resultado de los cambios de temperatura sobre sus superficies– y en esa distancia tenemos que matenerlos alineados con una precisión de dos milímetros».

¿Para qué queremos ver otros mundos?

Hasta ahora, la mayoría de los exoplanetas descubiertos se han localizado de forma indirecta, normalmente por medio de dos métodos: el de la velocidad radial (que mide el cabeceo de las estrellas causado por el tirón de sus planetas) y el de los tránsitos (que mide la luz estelar cuando los planetas provocan minúsculos eclipses). Uno permite estimar la masa de los objetos y el otro estimar su tamaño. Conocer ambas cosas nos permitiría saber algo sobre la composición de los mundos, pero solo tenemos esa información para el diez por ciento de los exoplanetas catalogados.

Método de la velocidad radial. Se mide el cabeceo de las estrellas a causa de la presencia de exoplanetas
Método de la velocidad radial. Se mide el cabeceo de las estrellas a causa de la presencia de exoplanetas – ESO

En este caso, el coronógrafo permitiría tomar una imagen directa de los exoplanetas, lo que permitiría analizar el color y la composición de las atmósferas o incluso averiguar cosas sobre sus superficies (quizás incluso si son de color verde a causa de la cobertura vegetal). Por eso, esto permitiría, por vez primera, buscar huellas de vida en planetas gemelos de la Tierra en estrellas como el Sol.

Aunque la idea de los coronógrafos espaciales se remonta a los sesenta, es ahora cuando un equipo, conocido como S5, está trabajando en este concepto y en los saltos tecnológicos que serían necesarios. Según un último informe, una misión como esta debería ser realizable.

El concepto manejado en la teoría es el de usar un coronógrafo de 26 metros de diámetro situado a una distancia de 20.000 a 40.000 kilómetros de un telescopio similar al WFIRST, que la NASA lanzará a mediados de la próxima década para cazar exoplanetas (entre otras cosas) y que tiene un espejo de 2,4 metros. En este caso, la máquina sería capaz de obtener imágenes directas de exoplanetas gigantescos, tipo Neptuno o Júpiter.

Para ello, sería necesario desarrollar un programa capaz de detectar y corregir desajustes de alineamiento entre el telescopio y el coronógrafo. Otro problema muy serio sería mantener ese alineamiento. Los investigadores ya han desarrollado algoritmos para mover el coronógrafo y mantenerlo razonablemente alineado con el telescopio durante unos cuantos días, aunque para ello haría falta desarrollar sensores y propulsores automáticos.

Para que todo esto despegue del papel, será necesario que la NASA apruebe una misión para demostrar esta tecnología, previsiblemente aprovechando la misión WFIRST, lanzada la próxima década. Todo el trabajo que se haga hoy y en los próximos años determinará si durante esta generación podremos ver la primera imagen directa de un gemelo de la Tierra.

FUENTE

https://www.abc.es/ciencia/abci-nasa-quiere-construir-inmensa-nave-para-buscar-planetas-gemelos-tierra-201906182123_noticia.html

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