Telescopio espacial HDST, el super Hubble

Por Daniel Marín, el 6 octubre, 2015. Categoría(s): Astronáutica • Astronomía • NASA • Sistema Solar ✎ 58

El telescopio espacial Hubble (HST) es una de las herramientas astronómicas más importantes de todos los tiempos, pero tiene los días contados. Más tarde o temprano dejará de funcionar y la comunidad científica se quedará sin un telescopio espacial capaz de observar en el rango visible del espectro. El futuro telescopio espacial James Webb (JWST), más grande y capaz de ver en el infrarrojo medio, no es el sucesor del Hubble -es demasiado diferente-, mientras que, por otro lado, la nueva generación de telescopios gigantes terrestres estarán limitados por la atmósfera de nuestro planeta a la hora de estudiar el cielo y no podrán acceder ni al ultravioleta ni al infrarrojo. ¿La solución a este dilema? El supertelescopio espacial HDST (High-Definition Space Telescope).

Posible aspecto del HDST (NASA).
Posible aspecto del HDST (NASA).

HDST es una propuesta de la comunidad astronómica norteamericana AURA (Association of Universities for Research in Astronomy) creada con el objetivo de crear un verdadero sucesor del Hubble a partir de 2030. Sí, parece mucho tiempo, pero para que esté listo por esas fechas el proyecto debería comenzar a ser desarrollado en serio a partir de 2025 como mínimo. Será un enorme telescopio espacial de doce metros de diámetro -aunque diez metros sería el mínimo aceptable- formado por un espejo desplegable de 37 segmentos parecido en diseño al del JWST, pero más grande (el espejo primario del James Webb es de 6,5 metros, mientras que el del Hubble es de 2,4 metros). De hecho, HDST empleará muchas de las tecnologías creadas originalmente para el JWST con el objetivo de reducir su coste.

Tamaño de los espejos primarios del HST, JWST y HDST (AURA).
Tamaño de los espejos primarios del HST, JWST y HDST (AURA).
Diseño del espejo segmentado del HDST (AURA).
Diseño del espejo segmentado del HDST (AURA).
da
Sensibilidad del HDST en distintas longitudes de onda comparado con otros telescopios espaciales y terrestres (AURA).
Diferencias en resolución del HST, JWST y HDST (AURA).
Diferencias en resolución del HST, JWST y HDST (AURA).

Este telescopio estudiaría todo el Universo, pero estaría centrado en los exoplanetas y, más concretamente, los exoplanetas habitables. Y es que, efectivamente, HDST tendrá como objetivo principal analizar las atmósferas de planetas extrasolares habitables en búsqueda de biomarcadores (oxígeno, ozono, vapor de agua, etc.) que delaten la presencia de formas de vida. Sin duda es difícil imaginar un objetivo más emocionante. Para ello HDST debería estar equipado con un coronógrafo, o sea, un artilugio situado en el interior de la óptica que pueda ocultar la luz de una estrella para facilitar la observación de los exoplanetas que puedan existir a su alrededor, aunque en esta etapa tan temprana de su diseño no se descarta que pueda usar un ocultador externo tipo starshade como el propuesto para la misión Exo-C. Como muestra de las increíbles capacidades que tendría el HDST, atención a las siguientes simulaciones, que simplemente nos dejan con la boca abierta:

Simulación de cómo vería el HDST el sistema solar a 44 años luz de distancia tras 40 horas de exposición en 3 filtros (400, 500 y 600 nm) con un coronógrafo (L. Pueyo, M. N’Diaye).
Simulación de cómo vería el HDST el sistema solar a 44 años luz de distancia tras 40 horas de exposición en 3 filtros (400, 500 y 600 nm) con un coronógrafo (L. Pueyo, M. N’Diaye).
Así vería el HDST nuestro sistema solar en infrarrojo cercano a 44 años luz tras dos días de exposición (AURA).
Así vería el HDST nuestro sistema solar en infrarrojo cercano a 44 años luz tras dos días de exposición (AURA).
Así se vería el sistema solar alrededor de una estrella de tipo solar mediante un starshade ( M. Kuchner.).
Así se vería el sistema solar alrededor de una estrella de tipo solar usando un starshade externo ( M. Kuchner.).
Espectros simulados de varios tipos de atmósferas planetarias alrededor de estrellas de tipo solar. La línea roja marca el espectro de la Tierra durante el eón Arcaico (AURA).
Espectros simulados de varios tipos de atmósferas planetarias alrededor de estrellas de tipo solar. La línea roja marca el espectro de la Tierra durante el eón Arcaico (AURA).

Y no solo veríamos biomarcadores. Examinando la variación temporal del brillo de cada exoplaneta HDST podría estimar la proporción entre mares y continentes de un mundo como la Tierra. O sea, estamos hablando de levantar mapas rudimentarios de exotierras habitables situadas a años luz de distancia. Ahí es nada.

Mapa de la distribución de continentes de la Tierra (abajo) según la observación de la sonda EPOXI. HDST sería capaz de realizar mapas semejantes de exotierras cercanas (NASA).
Mapa de la distribución de continentes de la Tierra (abajo) según la observación de la sonda EPOXI. HDST sería capaz de realizar mapas semejantes de exotierras cercanas (NASA).
Límite en el estudio de planetas mediante observación directa para varios instrumentos actuales. HDST podría observar exotierras alrededor de estrellas de tipo G y, más fácilmente, de tipo K (AURA).
Límite en el estudio de planetas mediante observación directa para varios instrumentos actuales. HDST podría observar exotierras alrededor de estrellas de tipo G y, más fácilmente, de tipo K (AURA).
ada
Exoplanetas que podrá estudiar el HDST (AURA).

En otros campos de la astrofísica HDST sería simplemente revolucionario, pudiendo alcanzar una resolución mínima de cien pársec (326 años luz) en cualquier lugar del Universo visible (!). O lo que es lo mismo, una resolución de 1 pársec (3,26 años luz) hasta 33 o 82 millones de años luz de distancia, dependiendo del diámetro final del espejo primario. El rango de longitudes de onda observable iría desde el ultravioleta (90 nanómetros) hasta el infrarrojo (unas 2,5 micras). La alta resolución de HDST también permitiría el estudio directo de planetas y satélites del sistema solar.

as
Resolución del HDST en el Universo visible (AURA).
sas
Comparativa entre cómo vería Europa (la luna de Júpiter) el HDST y el Hubble. A la izquierda en visible y a la derecha en ultravioleta (con los supuestos chorros de agua simulados) (AURA).
Así vería el HDST a Plutón comparado con el Hubble (AURA).
Así vería el HDST a Plutón comparado con el Hubble (AURA).

Al HDST también se le ha apodado como ‘Hubble 3.0’, ya que en teoría el Hubble 2.0 debe ser el telescopio WFIRST/AFTA, un instrumento centrado en el estudio de la energía oscura que usará un espejo de 2,4 metros de diámetro procedente de un satélite espía de la NRO. El WFIRST/AFTA debería despegar la década que viene, pero el agujero negro presupuestario que ha supuesto el James Webb ha puesto su desarrollo en apuros durante estos últimos años y su futuro no está nada claro.

A más de uno es posible que esta propuesta le suene mucho. Y, efectivamente, es normal, porque el HDST no es otra cosa que la última encarnación del famoso supertelescopio espacial ATLAST concebido entre 2008 y 2010 para darle otro uso al desaparecido cohete Ares V del Programa Constelación de la NASA. Ya el año pasado vimos ciertos movimientos que apuntaban a un renovado interés de la comunidad astronómica hacia ATLAST, movimientos que han fructificado en la propuesta actual HDST. El HDST presenta numerosas diferencias con el ATLAST original, siendo la más importante el énfasis puesto en la observación directa de exoplanetas.

De ser aprobado, HDST despegaría en algún momento de los años treinta a bordo de un cohete SLS rumbo al punto L2 de Lagrange del sistema Tierra-Sol. La espera se nos va a hacer muy larga.

Referencias:



58 Comentarios

  1. En esto se deberia gastar la Nasa el dinero y no en el SLS, ir a L1,sobrevolar la Luna o ,cojer un pedrusco espacial y demas ocurrencias sin sentido para dar sentido al desarrollo del SLS.

      1. Si el James Webb lo va a lanzar algun cohete que este actualmente en servicio , estoy seguro que el SlS podria lanzar un bicharraco aun mayor que el que proponen. A ver si hay suerte y un dia podemos ver un proyecto de esta magnitud.

  2. Esto no debería ser cosa de EEUU… Este tipo de telescopios deberían ser de propiedad internacional. Cada nación aportar XXX millones y poder poner varios de estos supertelescopios en orbita.

    2 o 3 super hubbles en orbita.
    2 o 3 telescopios caza cometas, asteroides… que pueden impactar sobre la tierra

    Bufff… Saber que el ser humano es capaz de crear estos monstruos de la ingeniera y no lo hacemos me deprime mucho. con el 1% del pib mundial destinado a la ciencia creariamos una sociedad eterna en pocos siglos!

    1. También coincido plenamente. Debería haber una agencia espacial mundial, una especie de ONU espacial donde todas las naciones colaboraran en todas las misiones espaciales y los resultados fueran repartidos entre todos los países. Un saludo.

  3. Hola a todos, me la paso leyendo este blog y se me ocurrió la siguiente pregunta, creen que algún gobierno oculta algo sobre el exterior del planeta? Gracias y saludos

    1. Por supuesto. EEUU, Rusia, China, Francia, la India, Japón y algún otro estado más están callados como putas de lo que tienen por ahí arriba. Es más, hasta hace no muchos años los únicos que hacían cartografías más o menos públicas de lo que había en órbita eran los EEUU (no sé si la NATO), listados de los que pudorosamente escamoteaban los satélites de su propiedad que estimaban necesario, pero colocando los de los demás.

      Eso fue así hasta que a Francia un día se le ocurrió publicar todos esos satélites americanos que no estaban en los datos públicos, armándose un pequeño pollo no demasiado público y que se saldó con un importante acuerdo en pro de la transparencia y la democracia: los franceses no publicaban las vergüenzas yankis y los yankis borraban las golfadas de la Grandeur. Es que en realidad el problema vino por ahí, los franceses educadamente le pidieron a los americanos que retiraran de los listados sus satélites espía sensibles, y los americanos les dijeron que vino tinto, chúpame la polla con ahínco.

      La diplomacia americana mejora mucho la soberbia romana imperial. Pocos imperios han estado tan pagados de haberse conocido.

      Pero bueno, esto fue hace unos añitos, cuando Francia aún era alguien, no la sombra vasallesca en la que se ha convertido.

      Habrá que esperar a que en Beijing se les hinchen las pelotas, si es como las pelis que hacen ellos, cuando pierdan los papeles van a volar las hostias (bah, no creo).

      1. ¿Como publicas estos comentarios?Es un blog del espacio y este tipo escribe..chúpame la polla con ahínco,…en Beijing se les hinchen las pelotas….callados como putas… y no es la primera vez que lo hace.
        El comentario es soez y es una sandez.No soy amigo de censuras pero algunas cosas sobran, especialmente por inoportunas.

          1. Spasiva. En realidad era por lo del conspiranoico, si la peña quiere conspiraciones, las de toda la vida siempre mejores que las surrealistas.

        1. Los humanos, entre otras cosas, somos sandios y soeces, y por alguna extraña razón hay un porcentaje muy alto de gente con estas propensiones entre quienes toman decisiones. Creo que eso es mucho más grave y escandaloso que un idiota poniendo tonterías en los comentarios de un blog.
          Si nos paramos a pensar despacio, hasta es sorprendente que haya satélites de uso civil. Si tienes en cuenta que la mayor parte p.ej. de la investigación geofísica la han hecho empresas petroleras (buscando petróleo y en la medida que les metían el gol de que eso era buscar petróleo), pues verás que la sandez y la soecedad, por no decir la obscenidad, son la norma y no la excepción. No se altere por cuatro tonterías que total ya nadie se acuerda de las faltadas y sobradas que Newton le regaló a Leibniz, por ejemplo.

          P.S. Las palabras textuales de ciertos mandamases del Pentágono al respecto del asunto no las recuerdo ahora, pero más que soeces eran directamente de patología agresiva-depresiva. Ya recordará las famosas cintas de Nixon y cómo él, boli en mano borraba sus propias palabrotas (el 40% del texto) porque no quería que su mamá viese delante de toda la nación americana que tenía la boca tan sucia. O sea, además infantilismo. Por cierto que fue su Administración la que se cargó de un hachazo presupuestario toda la incipiente carrera espacial.
          Keep calm and dont be rude.

          1. Juancho, tengo bastante más que tú, y no suelo echarme flores, no me interesa. Y lo de la cyberterapia, no funciona, ya se han cansado de demostrarlo en Chez Facebook.

            Además, que tiene cojones, la gente es que es… esto me recuerda a cierta ocasión que un chavalín echó la papa camino de los lavabos y ABSOLUTAMENTE TODO EL MUNDO mirando diciendo «qué asco», «qué asco, voy a vomitar yo también», etc. Pero bueno, ¿es que no se puede mirar para otro lado o qué coño pasa? Si algo no interesa, ¿para qué cojones lo leen? ¿Se pegan las letras a la cara y persiguen?

            Lo de consejos vendo para mí no tengo lo dejamos para otro día. Hasta Carl Sagan escribió sobre eso.

        2. A mí me han molestado más las faltas de ortografía (como «Beijing» y «NATO») que las sandeces, la verdad. En general, opino igual que el comentario y me ha hecho reír.

          1. Opino igual que tú, Antonio. Además, me gusta la gente que dice las cosas que piensa, aunque no comparta algunas cosas.

          2. Esta vez de doy la razón, Antonio, debería haber escrito correctamente 北京市

            En esto soy partidario de los criterios de la Wikipedia, una cosa es una cosa y se puede traducir su nombre (aunque no se suele hacer, aquí nadie dice «Unión» por «Soyuz» ni «Oriente» por «Vostok», ni desde luego nadie traduce Wall Street, Bundesbank o Volkswagen), pero las comunidades de personas y los invididuos, en la medida de lo posible prefiero respetar los nombres que se autoden si es que es el caso, que también hay líos por ahí, por ejemplo Cöte d’Ivoire, el país -costa de marfil, sí-, ha mandado comunicación definitiva a la ONU diciendo que, en la lengua que sea, a partir de ahora se llaman Côte d’Ivoire y que hagan el favor de meterse el Ivory Coast, etc. donde les parezca oportuno pero que van a archivar en la papelera las comunicaciones que lleguen a otro topónimo.

            Supongo que en otros casos más variables como Schweiz-Suisse-Svizra-Svizzera como no se va a usar los cuatro a la vez, pues si tal Helvecia.

            Respecto a la NATO, u OTAN como se la suele llamar en España, el uso de OTAN no es tan hegemónico en otros países de lengua castellana, por otro lado, dado que es un acrónimo, la tendencia (perfectamente discutible) es a mantener los acrónimos en la lengua donde se forjan, decimos LSD del alemán, no obstante ha calado lo de ADN por DNA (fíjate que es un acrónimo gratuito, es decir, no sigue ninguna regla sistemática ni química ni bioquímica), pues bien, la OTAN/NATO o Alianza Atlántica es una organización militar cuyas lenguas oficiales son el inglés y el francés, y ninguna otra, por tanto NATO es su acrónimo anglófono y OTAN su equivalente francófono.

            El nombre original era, obviamente, exclusivamente inglés: North Atlantic Treaty Organization, del cual los franceses que aparentemente son tan celosos ellos de su cultura lingüística (esto también es bastante discutible), hicieron lo que se llama en sociolingüística un calco patatero, Organisation du traité de l’Atlantique Nord, de donde se hizo a su vez un calco de segunda mano al castellano. No es que la traducción no sea literal, que lo es, es que es eso: literal. En castellano rechina por los cuatro costados «Organización del Tratado del Atlántico Norte», así que si tal, pues se puede dejar la parida original, que es como hacer como Pilatos, y con su salsa se lo coman.

            Por cierto, ya por desbarrar con Off-Topic por el Gran Atractor, cuando se trata del enemigo, Договор о дружбе, сотрудничестве и взаимной помощи se traduce como Pacto de Varsovia y a tomar por saco («Tratado de Amistad, Cooperación y Asistencia»).

            Pues eso, que ya nos pasamos de la raya de Offtopic.

          3. No, lo correcto es Pekín. Parece mentira que haya que explicarlo. Si estás escribiendo un texto en español, los topónimos van en español. Es de cajón. Igual que si es un texto en japonés, irán en japonés. Cuánto daño ha hecho el nacionalismo a la cultura…

  4. Supongo que en algún momento, ya sea en 2030 ó en 2050, alguien pondrá en el espacio un telescopio como ese.

    El problema es que sus hallazgos en materia de exoplanetas nos dejarán con los dientes muy largos y no quedará otra que plantearse la construcción de telescopios todavía mayores (imaginaros un telescopio de ese tipo pero con una óptica de 30 metros en lugar de 11). Y claro, lo que encontrase sería tan revolucionario que pronto empezarían a hablar de uno de 100 metros y luego…

    Y en cuanto tuviésemos los primeros mapas de las superficies de los mundos gemelos de la Tierra, alguien empezaría a llamar a la puerta de los laboratorios de física y altas energías preguntando: «¿Alguna idea para ir hasta ahí en un tiempo humanamente aceptable?».

    Creo que nuestros hijos y nietos verán cosas MUY interesantes.

      1. Juas… no os hacía tan mayores xDDDDDDD

        A mí me pillará muerto, si fuera mi pasta apostaba por ello (y no tendría tantos). Pero bueno, efectivamente 110 años entra dentro de lo factible, el récord lo tiene una francesa de 121, no recuerdo ahora el nombre, que cuando quedó viuda hizo unas ventas que por lo visto son corrientes por allá, es decir, vendió su piso quedándose el usufructo mientras viviera, en la presuposición estadística de que la paisana duraría 20 años más a lo sumo. Ni que decir tiene que sobrevivió al comprador, su viuda, y la mayor parte de sus hijos XD, y se acabó largando del piso porque… porque sí xD.

        Iba en bici a los 100 y se rompió la cadera con 110 y no se cuántos, la tipa de más edad en entrar en un quirófano (sobrevivió).

        Por optimismo que no sea, pero que conste que es un caso en 215 millones (de franceses contemporáneos).

        P.S. Igual se inventan los viajes relativistas de aquí a no mucho… porque eso de prometer la eterna juventud como que es más probable el crecepelo.

        1. Jules Verne escribió de todo, pero no de la inmortalidad. El viejo sabía muy bien de lo que escribía. Y eso que escribir sobre crecepelos es Best-Seller seguro.

          La inmortalidad pertenece a la especie. Nosotros somos muy afortunados de ver cosas que jamás vieron, ni soñaron, personas que eran verdaderos gigantes. Me pregunto qué parte de su vida, en años, hubiera cambiado sin dudar Newton por ver algo de lo que ha alcanzado la ciencia hoy, o quizá Adams o Le Verrier por ver simplemente fotos de Urano.

          O quizá no. A saber. xD

  5. Ola, coincido en que debería ser un proyecto multipropiedad, en el que cada uno pudiera aportar su fuerte en tecnología en sana colaboración… No parece que vaya a ser así, hay otras prioridades: satélites espía y artilugios militaroides varios.

    En fin, un proyecto para la ilusión, aunque lo tengamos que ver ya jubilados. Mientras nos conformamos con satélites como el galego «Serpens» , del que en este blog se ha hablado un poco, y que desde la Universidade de Vigo aportará, en colaboración con otros, valiosa información para nuestro planeta.

  6. Lo de que «nos conformamos» es un decir. De lo que podríamos llegar a hacer con la tecnología actual a lo que finalmente se ejecuta hay un abismo.

    El Hubble ha devuelto con creces su inversión. Aprenderemos alguna vez??

  7. Ojalá salga adelante, supondría el impacto que supuso el HST en 1994 pero multiplicado por 10. Va a ser de una importancia decisiva qué instrumentación llevaría, ya que determinará el rango espectral que puede abarcar. Si se opta por cámaras y espectrógrafos para UV, visible e IR el instrumento puede ser de una flexibilidad increible. Más importante aun es este tema teniendo en cuenta que no recibiría misiones de mantenimiento, y por tanto no se podrá cambiar ninguno de sus componentes.

  8. Un proyecto de tal embergadura, creo que sería mejor diseñar para ser montable, en dos o tres lanzamientos.

    Y un despliegue de espejo con un sistema de este tipo

    http://www.tethers.com/SpiderFab.html

    Una estructura de sujección duradera. Una óptica reemplazable autocalibrable para poder sustituirla al cabo de unas décadas, y un espejo ampliable usando robots. Comienzas con 100 metros de radio, y sigues ampliando. En un lugar como L5 solar, bastante estable, al que llegar con motores iónicos con remolcadores iónicos reutilizables.

    En suma… no un telescópio, de usar y tirar, sino más bien construir una plataforma/estación en espacio profundo para tener uno o varios telescopios que vas ampliando y reparando continuamente.

    Eso sí podría ser un proyecto internacional y bien montado daría frutos incrementales sin esfuerzos igualmente crecientes.

  9. La simulación con el starshade me ha hecho saltar las lágrimas ^_^ Por cierto, el anillo existente entre Marte y Júpiter ¡¿es el Cinturón de Asteroides?! OMG.

    A mí me pillará ya en edad de jubilación. Y eso si sale adelante porque teniendo en cuenta cómo se ha disparado el coste del JWST no me imagino al congreso de los EE.UU. con ganas de repetir la experiencia (claro, que respecto a los sobrecostes de los «white elephants» de la NASA parecen inasequibles al desaliento).

  10. De llegar a concretarse este proyecto significaría que podríamos (entre muchas otras cosas por supuesto) observar sistemas solares cercanos completos de manera directa sin depender de los sistemas limitados convencionales para la detección de exoplanetas. Sí el Hubble cambio nuestra manera de ver el universo, que hará este nuevo aparatito?

  11. Aparte de observar exoplanetas. No podriamos ver mas alla en el tiempo del Universo? Es decir, no podriamos ver con el HDST la luz de La Gran Explosion?

    1. Ya la vemos: el Fondo Cósmico de Microondas…

      Si te refieres a la luz del estallido, no se puede ver por dos razones: NO existía la luz en el momento del Estallido… y de existir, TODA ella se aleja de nosotros (vamos, si no me equivoco)

  12. Solo espero ver las primeras imágenes de un telescopio de esta magnitud antes de que mi retina empiece a fallar. Deseo lo mismo que todos vosotros…tener las primeras evidencias de exoplanetas habitables (nada de suposiciones en base a temperaturas…espectros de sustancias asociadas de una manera bastante fiable a la vida) a lo largo de nuestra vida.
    Vamos por pedir que no quede; solo queremos evidencias de lo que mentes tan preclaras como Sagan no pudieron ver (que no intuir…), o me temo que Hawking no va a poder ver.

  13. Brutal, un proyecto como este mereceria una dedicacion total y un esfuerzo internacional para sacarlo adelante. Si ademas pudiera ser ampliable, ya seria el no va mas. No se si conseguiran lanzarlo en el año 30, pero tengo claro que tarde o temprano se hara algo asi, suertudos los que vivan para verlo 😉

Deja un comentario