Un telescopio espacial más allá del 'Hubble' La NASA y la ESA preparan un observatorio tan avanzado que tendrán que probar en órbita sus nuevas tecnologías ALICIA RIVERA Baltimore

En lugar de 2,4 metros de diámetro, como el telescopio Hubble, el nuevo observatorio que preparan la NASA y la Agencia Europea del Espacio (ESA) tendrá un espejo de ocho metros. En lugar de óptico, será infrarrojo, para ver más lejos en los confines del universo y para detectar planetas fuera del Sistema Solar. En lugar del concepto clásico, el nuevo telescopio será técnicamente tan avanzado que se enviará al espacio un prototipo para comprobar que funciona. Cuando se acerque la fecha del lanzamiento, en 2009, recibirá un nombre bonito, el de algún astrónomo célebre; de momento el observatorio que recogerá el testigo del Hubble se conoce con unas frías siglas en inglés: NGST (Telescopio Espacial de Nueva Generación).

Al telescopio Hubble, que lleva 10 años en órbita, le quedan otros tantos de funcionamiento, pero los astrónomos y las agencias espaciales estadounidense y europea tienen ya bastante claro cómo será el siguiente gran observatorio en órbita. Será un gran telescopio infrarrojo frío, es decir, que se esconderá de la emisión infrarroja del Sol y de la Tierra para disfrutar de un cielo realmente negro en esa longitud de onda. Mientras más de cien astrofísicos celebraban recientmente el cumpleaños del Hubble, recordando sus logros y lo que le queda por hacer, en el Instituto Científico del Telescopio Espacial (STScI), en Baltimore (EEUU), los ojos de muchos expertos están ya puestos en el NGST, las empresas aeroespaciales perfilan los diseños del nuevo observatorio y la NASA y la ESA se reparten el trabajo y el coste de este nuevo programa de colaboración."El NGST es muy diferente del Hubble desde el punto de vista técnico: podremos -y tendremos- que ajustar la forma del espejo principal; además estará más lejos y será mucho más facil de operar con pocas estaciones terrestres que el telescopio actual, que da vueltas muy rápido alrededor de la Tierra y depende de una compleja red de satélites para las comunicaciones", afirmó Pete Stockman, jefe científico del NGST en el STScI.

El nuevo telescopio costará unos 170.000 millones de pesetas y será puesto en órbita a mediados de 2009. Pero antes de empezar su construcción, se lanzará al espacio un prototipo tecnológico, con un espejo de sólo 2,5 metros, para comprobar las soluciones de ingeniería más críticas.

Nuevas tecnologías

Este ensayo es una necesidad del proyecto, ya que, a diferencia del Hubble -un telescopio muy clásico tecnológicamente aunque revolucionario al estar libre de las perturbaciones que la atmósfera induce en la luz que llega de las estrellas- el NGST será muy avanzado. "Hay varios elementos técnicos que hay que desarrollar para el nuevo telescopio, que no están suficientemente maduros para empezar ya su construcción", puntualiza el astrónomo de la ESA Duccio Macchetto, director de política científica del STScI.

El objetivo científico del NGST, en el cosmos profundo, es alcanzar hasta las galaxias más lejanas, en formación, del universo muy joven, que resultan prácticamente invisibles para el Hubble. Aunque estas galaxias emitan en luz visible, su radiación nos llega desplazada hacia el infrarrojo del espectro electromagnético, igual que percibimos en tono más grave un sonido agudo que emite un objeto que se aleja de nosotros.

"Con los telescopios actuales, estamos viendo el momento en el que se están ensamblando las galaxias, las vemos muy diferentes de como son ahora; pero queremos remontarnos al tiempo en que se estaban formando las piezas de ensamblaje de las galaxias. La sensibilidad del NGST para este tipo de observaciones será 1.000 veces superior al de cualquier otro observatorio, será abrir una nueva ventana ahora cerrada", explicó Alan Dressler, astrónomo de la Carnegie Institution, que presidió hasta 1995 la comisión que exploró para la NASA las necesidades futuras de la astronomía. "El NGST tendrá la misma resolución que el Hubble pero verá mucho más lejos en el infrarrojo. Además, queremos analizar, hacer medidas físicas de objetos que el Hubble sólo nos muestra que están ahí". Este telescopio funciona básicamente en luz visible aunque abarca el ultravioleta y una cámara es infrarroja.

En el cosmos cercano, la frontera a conquistar son los cuerpos fríos, como los planetas alrededor de otras estrellas, y las regiones donde se están formando estrellas ocultas por nubes de gas y polvo transparentes para el infrarrojo.

La temperatura a la que tiene que funcionar el NGST para abarcar todo el infrarrojo -la atmósfera terrestre sólo abre unas pequeñas ventanas en esa longitud de onda- es de unos 220 grados centígrados bajo cero. Esto se logra protegiendo el NGST con una pantalla que lo mantenga siempre a la sombra del Sol y la Tierra, y situándolo en un lugar del espacio llamado punto lagrangiano 2 (L2), a 1,5 millones de kilómetros de aquí.

Pero a esa temperatura ultrabaja, explicó Stockman, los materiales se contraerán, cambiarán las dimensiones del espejo y habrá que hacer muchos ensayos para controlarlo. "El espejo del NGST pesará casi lo mismo que el del Hubble, cien kilos, pero será mucho más grande", comentó Stockman. El truco consiste en utilizar nuevos materiales ultraligeros y hacer una estructura que permita ajustar la forma del espejo constantemente mediante ordenadores y actuadores mecánicos. La técnica, denominada óptica activa, se usa ya en los modernos telescopios terrestres, pero nunca hasta ahora se ha llevado al espacio.

Por otro lado, un espejo de ocho metros de diámetro no cabe en ningún cohete disponible, así que los diseñadores del NGST han tenido que recurrir a la imaginación y las tecnologías accesibles. El espejo, desde luego, tiene que ser plegable. De todas las ideas barajadas se han seleccionado dos propuestas de diseños conceptuales de dos grandes empresas aeroespaciales estadounideses: Lockheed Martin y TRW. En el primer diseño el espejo es como una flor que viaja cerrada en el cohete y que abre sus pétalos en el espacio. En el segundo, varias piezas exagonales van apiladas y luego se despliegan y alinean para formar la superficie del espejo.

Esta segunda solución es en cierto modo similar a la inventada para los dos telescopios Keck (Hawai), de 10 metros de diámetro. "El NGST sería un Keck desarmado en pedazos que, una vez en órbita, se monta solo, así que es bastante más complicado", señala Macchetto. En septiembre de 2001 se elegirá uno de los dos diseños.

Sin astronautas

A 1,5 millones de kilómetros no llegan los transbordadores espaciales de la NASA, que hacen ya un esfuerzo para alcanzar el Hubble en las misiones de reparación y servicio pese a que está a menos de 600 kilómetros de altura sobre la superficie terrestre. Ninguna nave espacial tripulada actual ni en perspectiva a medio plazo llega a L2. ¿Será entonces el NGST un telescopio sin servicio, sin posibilidad de sustituir instrumentos o de hacer arreglos si algo falla? Seguramente sí, aunque varias ideas rondan a los técnicos de la NASA a este respecto.

El astronauta de la ESA Claude Nicollier, que ha participado en dos de las tres misiones de reparación del Hubble y que recibió en el simposio del STScI, junto con su colega estadounidense John Grunsfield, el aplauso entusiasta de los astrónomos agradecidos, explicaba que la NASA baraja la posibilidad de hacer algún tipo de nave espacial robótica que pueda ir al NGST.

En realidad, con el coste de las misiones tripuladas se podría hacer otro telescopio que prescindiera de astronautas. "Pero las misiones de servicio al Hubble tienen para la NASA un interés más allá del estricto mantenimiento del observatorio; aprender a hacer esas operaciones de reparación de satélites en órbita es importante", dijo Nicollier.

También Dressler comentó que la NASA está considerando el reto de ir con una nave al NGST como un horizonte más allá de la Estación Espacial Internacional en la que ahora se encuentra enfrascada, incluso como un paso intermedio de cara a un futuro viaje a Marte.

Acerca de cómo se compagirán los futuros telescopios, para Stockman la próxima generación de observatorios terrestres de 70 o cien metros de diámetro que se empiezan a concebir serán al NGST lo que los de ocho o diez metros actuales son al Hubble: la posición fuera de la atmósfera garantiza resolución para identificar objetos celestes débiles; el gran tamaño de los espejos en tierra proporciona suficiente cantidad de luz para poder analizarla.