ATLAST, el telescopio espacial definitivo

Imagina un telescopio espacial capaz de ver planetas extrasolares de forma directa. Un telescopio que podrá analizar la composición atmosférica de mundos similares a la Tierra con el fin de responder a uno de los grandes misterios de la ciencia moderna: ¿existe vida fuera del Sistema Solar?. Un telescopio que revolucionará nuestro conocimiento en prácticamente la totalidad de las ramas de la astronomía, desde el estudio de la materia y la energía oscura hasta la astrofísica estelar y galáctica, pasando por la observación de cuerpos del Sistema Solar. Pues bien, este telescopio podría existir durante la próxima década. Su nombre, ATLAST.

Versión de ATLAST con un espejo de 17 metros (NASA/STScI).

El telescopio espacial Hubble (HST) es probablemente el instrumento espacial más famoso de todos los tiempos. Al estar situado en el espacio se halla libre de las molestas interferencias de la atmósfera terrestre, lo que le permite obtener esas impresionantes imágenes a las que todos estamos acostumbrados. ATLAST (Advanced Technology Large Aperture Telescope) continuará la labor del Hubble y de su primo, el telescopio James Webb (JWST), pero la llevará a una nueva dimensión. Para que nos hagamos una idea de sus posibilidades, tendría una resolución angular entre cinco y diez veces la del James Webb, mientras que su sensibilidad sería dos mil veces superior a la del Hubble. Ahí es nada.

Telescopio James Webb (NASA/Northrop-Grumman).

ATLAST nació hace cinco años como un concepto del Space Telescope Science Institute (STScI) de la NASA y al ser una mera propuesta su diseño no se ha concretado. Existen tres variantes principales, dotadas de un espejo de 8 metros, 9,2 metros y 16,8 metros de diámetro respectivamente. Estas dos últimas versiones serían espejos segmentados desplegables parecidos a los del James Webb, aunque para la versión de 8 metros no se descarta usar un espejo monolítico. Como comparación, vale la pena recordar que el espejo del Hubble tiene un diámetro de 2,4 metros, mientras que el del JWST es de 6 metros.

Distintos diseños propuestos para ATLAST en función del diámetro de su espejo principal (STScI).
Versión de 8 metros (NASA/STScI).

Si se equipa con un coronógrafo interno, ATLAST descubrirá como mínimo unas diez exotierras. ¡Diez mundos similares al nuestro en órbita de otras estrellas! Pero no sólo eso. También será capaz de averiguar si la atmósfera de estos planetas presenta ciertos compuestos –biomarcadores– que podrían ser revelar la presencia de formas de vida. ¿No es increíble? Además, ATLAST permitirá reconstruir por primera vez la formación estelar a lo largo de la historia del Universo, al ser capaz de resolver individualmente estrellas en 140 galaxias fuera del Grupo Local. O lo que es lo mismo, podrá estudiar directamente los procesos de formación estelar que tuvieron lugar hace diez mil millones de años. Si usamos un espejo de 16 metros, el número de galaxias aumentaría hasta los 370.

Simulación del espectro de una exotierra situada a 33 años luz para varios tiempos de exposición (STScI).
ATLAST podrá distinguir estrellas individuales a distancias enormes (STScI).

Aunque durante esta década y la siguiente se construirán varios telescopios gigantes en tierra, es importante subrayar que estas instalaciones nunca podrán superar ciertas limitaciones impuestas por la atmósfera terrestre, como por ejemplo, el rango de longitudes de onda que podemos observar. En cambio, los instrumentos de ATLAST no sólo podrán ver en el visible, sino también en infrarrojo y ultravioleta. ATLAST estaría situado en una órbita de halo alrededor del punto de Lagrange L2 del sistema Tierra-Sol, como muchos otros observatorios espaciales.

Órbita de halo en L2 (NASA).

El gran talón de Aquiles de este gigante es que es tan grande que no existe un cohete en servicio capaz de lanzarlo al espacio. Se suponía que ATLAST iba a emplear el Ares V del Programa Constelación de la NASA, pero éste fue cancelado por Obama en 2010. Por si acaso, el Instituto del Telescopio Espacial concibió versiones de ATLAST capaces de ser puestas en órbita mediante un Delta IV Heavy -el cohete estadounidense más potente en servicio- fuertemente modificado, pero a pesar de todo muchos se temieron en su momento que la muerte del Ares V supusiese también el fin de ATLAST. Por suerte, el futuro cohete de la NASA, el SLS, también podrá lanzar ATLAST sin demasiados cambios. Pero, ya puestos, ¿por qué limitarnos a un telescopio con un espejo de 17 metros? Con el SLS tenemos a nuestra disposición la posibilidad de lanzar auténticas bestias con espejos de hasta 24 metros de diámetro, el sueño secreto de cualquier astrónomo.

Lanzamiento de la versión de 8 metros del ATLAST mediante el Ares V (NASA).
Conceptos de telescopios tipo ATLAST aún más grandes (Northrop-Grumman).
¡Un telescopio espacial con un espejo de 24 metros de diámetro! (Northrop-Grumman).
Una versión del ATLAST de 9 metros para ser lanzado con un Delta IV heavy modificado (STScI).

Por ahora, ATLAST se ha propuesto como una misión de tipo Flagship de la NASA para la década 2025-2035. Si el SLS acaba siendo una realidad, es muy posible que un telescopio como éste sea una de las aplicaciones más apasionantes de este lanzador. Por desgracia, los sobrecostes y retrasos del James Webb no son un buen presagio para este proyecto. Como siempre, la paradoja asociada a todos estos proyectos es que ahora que por primera vez en la historia tenemos a nuestra disposición la tecnología para detectar vida en otros mundos fuera del Sistema Solar, parece que lo que nos falta es iniciativa política.

Referencias:

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40 Comentarios

  1. No entiendo que los ingenieros no puedan hacer cohetes más grandes y potentes si sólo es cuestión de meterles más combustible. Me rectifico respecto al comentario en el que decía que no me interesan los exoplanetas gigantes: creo que es necesario conocer otros sistemas planetarios al completo para saber si la existencia de planetas gigantes afecta a la existencia de planetas terrestres en sus cercanías. Por ejemplo, un Júpiter en la órbita de Mercurio hubiera sido perfectamente posible, no hay nada que lo impida porque ya se han descubierto júpiteres calientes orbitando muy cerca de otras estrellas, sin embargo entonces la Tierra seguramente no estaría en la zona habitable porque Júpiter la habría capturado o expulsado (no tengo claro cual de las dos cosas). Por tanto en lugar de deducir que nuestro sistema solar es el ejemplo de cómo se forman los planetas, con los pequeños rocosos en el interior y los gigantes gaseosos en el exterior, debemos razonar de esta otra forma: si no se hubieran formado los planetas pequeños en el interior sin ningún planeta gigante en esa zona, no estaríamos aquí para contarlo, porque la Tierra entonces no estaría en la zona habitable, pero no hay ninguna ley física que garantice o que obligue a que los planetas pequeños sean interiores y los planetas gigantes sean exteriores. También podríamos preguntarnos por qué no hay supertierras en el Sistema Solar.

    1. Cada cohete es un mundo, eso de mas grandes y mas combustible no es cierto ¿te acuerdas como acabó el primer Ariene-5 usando parete del software del Ariane-4 ?, se necesitan motores nuevos, nueva estructura y toda clase de ensayos mecánicos: Un cohete nuevo necesita bastantes años de gestación hasta ser operacional, es decir que pueda llevar astronautas o una carga de 5.000 millones.
      Saludos.

    2. La función del combustible es exponencial. Si cargas más, consumes más para mover la nave más pesada junto con el nuevo combustible, lo que hace que el gasto no sea lineal sino exponencial. De hecho existe un límite absoluto al tamaño con la tecnología actual.

    1. 5,000? mentira grande como el telescopio. Si saliese tan poco no se entiende por qué un telescopio de menor tamaño, más transportable y de tecnología menos avanzada como el Webb saldría tanto.
      Igual, por mí que la NASA suspenda y cancele todas las sondas marcianas si es necesario, pero que lance esta belleza al espacio. Y si es por pedir, que haga una copia del Telescopio Magallanes de 24m y use al máximo la capacidad de carga del SLS, y suspenda todos los planes de sondas-orbitadoras
      Con un plato de tal tamaño sacaría fotos tan nítidas de los planetas del sistema solar que igualarían en muchos casos a ciertas sondas de «bajo coste» -con la ventaja de poder sacar innumerables tomas de todos los cuerpos celestes en el momento que quisièramos.
      Y si es por soñar que la NASA lance este ATLAST en 24 metros y Europa construya el OWL de 100 metros 🙂

  2. ¿24m tipo Flagship? Visto el sobrecoste exponencial del James Webb que ha fagocitado todo el programa espacial científico norteamericano, yo la incluiría más bien en FlagDream.

  3. Que cancelen el rescate a los bancos y que se las arreglen ellos solitos, que para algo tienen dueños. Con el dinero que sobra nos pedimos cinco de ellos, por la cuenta de la vieja, de que si el webb cuesta 6500, uno de estos 20000. O igual se puede ensamblar en orbita uno de 200 metros 8-), y con lo que sobre desarrollar un vasimir que lo lleve a L2.

  4. Bueno de momento, tendremos el Cheops. JA… para que luego digan que el tamaño no importa.

    Yo creo que cuando salga el James webb va a haber pocas ganas de desarrollar ningún telescopio en mucho tienpo, lo cual es una verdadera lástima, porque pasará lo de siempre, se perderá el know how, se tendrán que reinventar procesos de fabricación… en fin esperemos que no.

  5. ¿Y no seria mejor resucitar el Darwin o alguna clase de formación de satélites más pequeños haciendo interferometría, que ese monstruo?. Me imagino cada uno de los segmentos del espejo con su propia plataforma, sistemas de posicionamiento iónicos y sistemas de energía. Más adelante podrían sumarse más elementos para ampliarlo, y si falla un comopente quedan los demás o se lanza un reemplazo. Qué demonios, bastaría con los que les sobrase al departamento de defensa…

  6. La verdad es que es apasionante pero como ya han dicho el presupuesto de estos telescopios seria un agujero negro super-masivo «vamos se tragaria todo el presupuesto conjunto de la NASA-ESA juntos» tan solo recuerdo que el telescopio ELT del ESO de 39,3 metros ya aprobado para su construción se tragara la friolera de 1.100 millones de euros pero algo me dice que cuando finalice su construción se ira por encima de esta cifra seguro. Hablando de puntos negativos Daniel el ELT el TMT o el telescopio Magallanes de 24,5 metros dispondran de avanzados sistemas de optica adaptativa como ya sabes y sus instrumentos podran ser modificados y cambiados sin ningún problema dime tú Daniel que mantenimiento o cambio de instrumentos se les podra hacer a estos monstruos situados a 1,5 millones de kms de la tierra.

    1. Sí, pero, como digo en el post, no importa lo grandes que sean los futuros supertelescopios terrestres: sólo podrán acceder a una parte limitada del espectro por culpa de la atmósfera (por no hablar del airglow). Y, precisamente, determinadas líneas espectrales fundamentales en astrofísica (incluyendo algunos biomarcadores) están en IR o UV.

      Digamos que son instalaciones complementarias, no antagónicas. Como el Hubble y el Keck, por ejemplo.

    2. Como dijo Daniel, si los telescopios pudieran captar el «ultravioleta» nosotros no estaríamos vivos para verlo (porque los rayos UV tienen la manía de achicharrar nuestro material genético).
      Igual 1,100 millones mucho? por favor. Es menos de lo que sale cualquier sonda moderna (si suspendiésemos la curiosity que poco aportará a futuro, podríamos mandarnos una «granja de 4 telescopios» … o sea como el VLT pero con el E-ELT y hacer incluso un interferómetro de un tamaño que se te cae la galera).
      Ni que decir que el Atlast de 24m (un Gran Magallanes puesto en el espacio) vería exoplanetas por centenas y podría hacer una «fotos de los momentos cercanos al big bang» que adelantarían el desarrollo de la cosmología al punto tal que se necesitarían nuevas teorías

  7. Madre mía, esta noticia me pilla totalmente por sorpresa, sobre todo con todo lo que está pasando con el James Webb…

    De modo que aquello de «con el Ares-V se podrían lanzar telescopios espaciales enormes» llegó incluso a la fase de proyecto Power Point bastante detallado, no lo sabía. (Ah… aquella época en la que elucubrábamos con todo lo que se podría hacer con ese cohete enorme para el que la falta de misiones y destinos era un problema…)

    Mucho tendrán que cambiar las cosas en cuanto a financiación de la NASA para que cosas así se hagan realidad, no obstante. Ya veremos :-/

  8. TITAN:Realmente impresionante me ha pillado totalmente por sorpresa la noticia.¿Un nuevo telescopio espacial de 8 puede que 24 metros de diametro?.¿Es esto una broma?.Si realmente es cierto menudo noticion.Ojala se haga realidad aunque lo dudo mucho con tanto recortes.

  9. Una pregunta, no seria factible lanzar un satelite para tapar el brillo de alguna estrella (A centauti por decir algo) y buscar exoplanetas con el VLT. Por ejemplo. algo como la vela solar de los japoneses, pero en una orbita que permita tapar la estrella unas horas al menos. He visto que hay proyectos para un ocultador para el James Webb, pero para terrestre ¿no es viable? ¿Seria demasiado complejo/caro un satelite para observar solo una estrella?

    Saludos, David

  10. La mejor lechuza del mundo

    El Telescopio Arrolladoramente Grande (OWL en inglés, que también significa lechuza) es un proyecto sin igual en el campo de la observación espacial.
    Eso indica al menos su ideado espejo de más de 100 metros de diámetro, capaz de una resolución 40 veces mejor que la del telescopio espacial Hubble.

    El espacio no tendrá límites para la «lechuza».

    Estará ubicado a una altura de 5.000 metros y trabajará casi como un telescopio espacial ya que sus operadores humanos estarán en una base ubicada 2.000 metros más abajo.

    El Observatorio Europeo del Sur (ESO en inglés) es la organización que impulsa la idea y para ponerla en práctica negocia con Chile, país en el que se instalaría el nuevo artefacto.

    El sitio preferido es el ya conocido desierto de Atacama que ya aloja telescopios de Estados Unidos y Europa.

    Atacama, en el norte de Chile, es uno de los sitios más secos del mundo, factor que ayuda a la visibilidad, mejorada además por la altura y la falta de fuentes de luz artificial.

    La «lechuza» se encuentra en su fase de diseño y hasta el momento se desconoce cuándo quedará lista.

    Se sabe que el espejo principal estará compuesto por 1.500 segmentos hexagonales y será apoyado por tecnología que mejorará aún más su resolución.

    Abrirá una ventana enorme al Universo, capaz de detectar por ejemplo si existe oxígeno en planetas similares a la Tierra en otros sistemas solares

    Roberto Gilmozzi
    «A primera vista parece una semi locura. Este telescopio tendrá un espejo principal del tamaño de un campo de fútbol», dijo Roberto Gilmozzi, director del Observatorio Paranal en Chile, propiedad de ESO.
    «Pero es algo que está al alcance de la tecnología actual (…) Es un telescopio que permitirá ver elementos mil veces menos nítidos que el más pequeño que se puede observar hoy», agregó.

    «Abrirá una ventana enorme al Universo, capaz de detectar por ejemplo si existe oxígeno en planetas similares a la Tierra en otros sistemas solares».

    Fuente. BBC

    Saluudos Esuardo

  11. Anterior anonimó no se de donde has sacado la información pero el OWL esta totalmente paralizado entre otras cosas por que su sustituto es el ELT de 39,3 metros de la misma ESO que ya ha dado el ok para su construción los expertos del ESO dijeron en su dia que tecnologicamente podria ser viable pero que conllevava altos riesgos tecnologicos y que su coste hace un par de años podria superar ampliamente los 3.000 millones de euros, personalmente veo una locura un telescopio de 100 metros y si algún dia el ESO después de aburrirse con el ELT decidiese construirlo no podria hacerla sola necesitaria colaboración-Financiación de otros paises como Japón, EE.UU, China cosa dificil aunque no imposible.

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 22 octubre, 2012
Categoría(s): ✓ Astronomía • Exoplanetas • NASA • sondasesp