Los astrónomos han descubierto más de 5.000 planetas extrasolares hasta la término. La gran pregunta es si alguno de estos planetas alberga vida. Para encontrar la respuesta, es probable que los astrónomos necesiten telescopios más potentes que los que existen en la contemporaneidad.
Soy un astrónomo que estudia astrobiología y planetas aproximadamente de estrellas distantes. Durante los últimos siete primaveras, he ayudado a liderar un equipo que desarrolla un nuevo tipo de telescopio espacial que podría vislumbrar cien veces más luz que el Telescopio Espacial James Webb, el telescopio espacial más ilustre quia construido.
Casi todos los telescopios espaciales, incluidos el Hubble y el Webb, recogen la luz mediante espejos. Nuestro telescopio propuesto, el Observatorio Espacial Nautilus, reemplazaría los espejos grandes y pesados con una lentilla nueva y flaca que es mucho más liviana, económica y posible de fraguar que los telescopios de espejo. Adecuado a estas diferencias, sería posible dirigir muchas unidades individuales a la terreno y crear una poderosa red de telescopios.
La indigencia de telescopios más grandes
Los exoplanetas, planetas que orbitan estrellas distintas al Sol, son objetivos principales en la búsqueda de vida. Los astrónomos deben usar telescopios espaciales gigantes que reúnen enormes cantidades de luz para estudiar estos objetos débiles y distantes.
Los telescopios existentes pueden detectar exoplanetas tan pequeños como la Tierra. Sin requisa, se requiere mucha más sensibilidad para comenzar a educarse sobre la composición química de estos planetas. Incluso Webb es al punto que lo suficientemente poderoso como para averiguar rastros de vida en ciertos exoplanetas, es asegurar, gases en la medio.
El telescopio espacial James Webb costó más de $ 8 mil millones y tomó más de 20 primaveras construirlo. No se prórroga que el próximo telescopio insignia vuele hasta 2045 y se estima que costará $ 11 mil millones. Estos ambiciosos proyectos de telescopios son siempre costosos, engorrosos y producen un solo observatorio poderoso, pero en gran medida especializado.
Un nuevo tipo de telescopio
En 2016, el gigantesco aeroespacial Northrop Grumman me invitó a mí y a otros 14 profesores y científicos de la NASA, todos expertos en exoplanetas y en la búsqueda de vida extraterrestre, a Los Ángeles para contestar una pregunta: ¿Cómo serán los telescopios espaciales de exoplanetas internamente de 50 primaveras?
En nuestras discusiones, nos dimos cuenta de que un obstáculo importante que impide la construcción de telescopios más potentes es el desafío de fraguar espejos más grandes y ponerlos en terreno. Para sortear este cuello de botella, a algunos de nosotros se nos ocurrió la idea de revisar una tecnología antigua emplazamiento gemelos difractivos.
Las gemelos convencionales usan la refracción para orientar la luz. La refracción es cuando la luz cambia de dirección al sobrevenir de un medio a otro, por eso la luz se dobla cuando entra en el agua. Por el contrario, la difracción es cuando la luz se dobla aproximadamente de las esquinas y los obstáculos. Un patrón hábilmente dispuesto de escalones y ángulos sobre una superficie de vidrio puede formar una lentilla difractiva.
Las primeras gemelos de este tipo fueron inventadas por el irrefutable francés Augustin-Jean Fresnel en 1819 para proporcionar gemelos de luz para los faros. Hoy en día, se pueden encontrar gemelos de difracción similares en muchas ópticas de consumo pequeño, desde gemelos de cámara hasta cascos de efectividad posible.
Las gemelos difractivas simples y delgadas son famosas por sus imágenes borrosas, por lo que nunca se han utilizado en observatorios astronómicos. Pero si pudiera mejorar su claridad, el uso de gemelos de difracción en división de espejos o gemelos de refracción permitiría que un telescopio espacial fuera mucho más de lance, rijoso y ilustre.