El telescopio en forma de flor con el que la NASA quiere fotografiar mundos habitables

Se conocen más de 5.000 exoplanetas. Casi trescientos cumplen las condiciones para soportar alguna forma de vida: ser cuerpos rocosos, no gigantes de gas, que su estrella no sea salvajemente activa y que la orbiten a una distancia adecuada para que su temperatura permite la existencia de agua líquida.

Hasta ahora, toda esa pléyade planetaria se ha detectado analizando pequeñas variaciones en el brillo de la estrella. En algunos casos se han podido fotografiar como simples puntitos luminosos en las imágenes obtenidas desde observatorios en tierra. No conocemos ninguna característica de su superficie. Pueden ser mundos desérticos, como el Arrakis de Dune, u oceánicos, sin tierras emergidas. Sí se han detectado compuestos químicos (metano, dióxido de carbono y hasta oxígeno) en algunos, pero en general se trata de planetas gigantes, difícilmente aptos para albergar vida.

Ahora, con el telescopio Hubble todavía activo y el James Webb enviando extraordinarias vistas estelares, la NASA empieza a plantearse un proyecto aún más ambicioso. Sus creadores lo han bautizado Observatorio de Mundos Habitables (HWO, por sus siglas en inglés) y su objetivo se distribuye a partes iguales entre la investigación astrofísica avanzada y algo casi impensable: la fotografía de las superficies de planetas extrasolares.

El HWO está todavía en fase de diseño preliminar, aunque algunos investigadores llevan más de dos años ensayando componentes que algún día volarán al espacio. Hoy por hoy se concibe como un telescopio de cuatro metros de diámetro (casi el doble que el Hubble pero menos que el Webb) dedicado a estudiar las bandas de luz ultravioleta, visible e infrarroja próxima.

Ilustración del futuro telescopio con el bloqueador de luz desplegado.NASA/Gaudi

Su tamaño permitirá acomodarlo en la cofia de un cohete convencional, sin necesidad de plegarlo como fue el caso del Webb. El espejo, de una sola pieza, deberá fabricarse con tolerancias mil veces más estrictas, ya que va a detectar radiación visible y ultravioleta, de longitudes de onda más cortas que el infrarrojo. Los estudios preliminares sugieren que el pulido ha de eliminar toda irregularidad superior a una milmillonésima de milímetro, menos del diámetro de un átomo.

Un espejo así es muy frágil. Cualquier impacto de una mota de polvo provocaría una irregularidad que se traduce en una indeseada dispersión de la luz, que degradaría las observaciones. Por eso, el nuevo telescopio se parecerá más al Hubble que al Webb: un tubo metálico que proteja al sistema óptico y evite la entrada de luz parásita.

Pero incluso con el mejor espejo, detectar (y fotografiar) planetas tan remotos es muy difícil, ya que se mueven inmersos en el brillo de su estrella. Por eso, todos los satélites destinados a este trabajo utilizan un pequeño disco opaco que oculta la estrella evitando deslumbramientos y mostrando solo los diminutos puntos de luz que giran a su alrededor.

El futuro HWO también dispondrá de un bloqueador de brillo aunque en una escala mucho mayor. Será un parasol (o, mejor, paraestrella) de cincuenta metros de diámetro que volará en formación con el telescopio... a casi 100.000 kilómetros de distancia. Se lanzará plegado, claro, pero una vez abierto adoptará la forma de una enorme flor con un núcleo circular de 25 metros rodeado por una veintena de “pétalos” que recuerdan a los de un girasol.

Esta forma no es caprichosa. Se han realizado multitud de simulaciones para determinar el mejor diseño de los pétalos cuya misión es reducir la luz dispersada alrededor del disco central. Idealmente, deberían haber sido semitransparentes, con una opacidad progresiva, pero al final las dificultades de fabricación aconsejaron hacerlos oscuros del todo. El borde de cada pétalo es metálico, con un pulido delicadísimo y hasta la curvatura de la punta de cada segmento se ha calculado para reducir al máximo la luz parásita.

El futuro HWO también dispondrá de un bloqueador de brillos para evitar deslumbramientos de las estrellasnasa

Según sus diseñadores, abrir el parasol en el espacio no será una tarea tan complicada como parece. Se aprovecharán tecnologías que ya existen. En concreto, las mismas que permiten desplegar las grandes antenas de algunos satélites de comunicaciones. Una de ellas, adecuada para antenas de 30 metros, ya se ha probado con éxito al menos seis o siete veces (probablemente más si incluimos satélites militares, pero de esos experimentos no se habla) así que extender el parasol con sus pétalos no debería presentar dificultades.

El telescopio y su parasol se anclarán en una órbita alrededor del punto de Lagrange L1, a un millón y medio de kilómetros de la Tierra. Es la misma zona donde orbitan el Webb y otros satélites. Pero no hay peligro de colisión; el espacio es muy grande. A esa distancia, la reparación de cualquier avería es hoy por hoy imposible. Pero en el diseño del HWO se contempla la posibilidad de recibir la visita de robots de mantenimiento y reabastecimiento de combustible, que permitirían alargar su vida útil.

¿Qué resultados cabe esperar? La respuesta solo puede basarse en estadísticas, según el número y naturaleza de los exoplanetas detectados hasta ahora. Algunas estimaciones sugieren que cabría detectar signos compatibles con la vida en unos 25 cuerpos cercanos a la Tierra (aquí “cercanos” implica decenas de años luz de distancia). Otras, más pesimistas, apuntan a caracterizar (o sea, estudiar su superficie) dos o tres planetas similares al nuestro.

La viabilidad de este faraónico proyecto depende de la financiación. Hasta ahora, la NASA solo tiene aprobados 1.500 millones para todos sus proyectos de astrofísica del año fiscal (casi un 5% menos que el año pasado). Una estimación muy conservadora del coste del telescopio HWO ronda los 10.000 millones de dólares. Pero si la experiencia del Webb sirve de algo, esa cifra puede duplicarse a lo largo de los casi veinte años que durará el proyecto. En el mejor de los casos, las primeras fotografías de la superficie de otros mundos no llegarán hasta bien entrado el próximo decenio.

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