El hubble, nueva visión del universo

El hubble, nueva visión del universo

Ciencia y Tecnología

De las primeras imágenes que el telescopio espacial Hubble, está enviando hacia la Tierra. Ningún otro proyecto astronómico ha supuesto tanto esfuerzo en tiempo y coste ni tampoco ha necesitado superar tantos retos tecnológicos.

José Miguel Rodríguez Espinosa

Nueva Revista 006 de Política, Cultura y Arte, ISSN: 1130-0426

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El Telescopio Espacial Hubble ya está en órbita y enviando imágenes astronómicas hacia la Tierra. Los medios de comunicación se han hecho eco de este hito importante en la historia de la Astronomía. Puede decirse que ningún otro proyecto astronómico ha supuesto tanto esfuerzo en tiempo (casi 20 años) y costo (unos 170.000 millones de ptas.), ni ha necesitado superar tantos retos tecnológicos como el Telescopio Espacial Hubble. EL HUBBLE, NUEVA VISION DEL UNIVERSO Por José Miguel Rodríguez Espinosa de los proyectos más ambiciotransbordador espacial). ConCientífico del Telescopio Espasos en la historia de la astronosecuencia de este cambio fue, cial, con sede en Baltimore autizado con el mía. El éxito de este proyecto por ejemplo, la reducción del (USA), centro desde el que se nombre del insigse debe en gran medida a la cotamaño del espejo del telescomonitorizan y planifican las obne astrónomo Edmunidad científica, quien unió pio desde los 3 metros originalservaciones científicas a realizar win Hubble, quien en los años fuerzas en los años 70 para mente propuestos a los 2,4 mepor el Telescopio Espacial. De 20 descubrió que el universo se convencer a la NASA y al Conhecho, las primeras imágenes tros finales, tamaño máximo encuentra en expansión, este greso norteamericano de la distribuidas son ya de una calidel espejo que podía albergartelescopio representa la primeconveniencia y de las grandes dad considerable, aun cuando se en la bodega de carga del ra oportunidad de mirar al cieel telescopio todavía no está posibilidades de un telescopio transbordador. lo con una visión nítida y no funcionando al límite de su caen órbita fuera de la atmósfera La historia más reciente del obstruida por la siempre campacidad. terrestre. El proyecto siempre telescopio espacial, ha estado biante atmósfera terrestre. se desarrolló de modo muy plagada de problemas técnicos abierto, con la NASA favorey de cortes presupuestarios, que ¿Un observatorio espacial? provocaron una serie de retraciendo la participación de la coUn poco de historia sos desde la fecha originalmenmunidad científica y de la indusLos astrónomos siempre han te prevista para su lanzamiento, tria interesada en el desarrollo La idea de un observatorio soñado con la posibilidad de obnoviembre 1982, hasta 1986. tecnológico que se preveía. Caespacial no es nueva. Por ejemservar el universo sin el efecto, El desastre del transbordador da paso adelante estuvo abierplo Oberth, en 1923, identifiperjudicial para la observación Challenger y la posterior canto a la competición de ideas, ca algunas ventajas de un futuastronómica, de la atmósfera celación cautelar de vuelos decompetición para proponer tirible observatorio espacial. Esterrestre sobre la luz (radiación cretada por la NASA, tuvo copos de instrumentos, para diseta idea fue, sin embargo, casi electromagnética) que nos llemo consecuencia que hasta ño y construcción del telescoga de los diversos objetos astroolvidada hasta que poco desabril de este año no se pusiera pio, para identificar prioridades nómicos. pués de la fundación de la el Telescopio Espacial finalcientíficas, etc. Agencia Espacial NorteameriTodo cuanto se sabe sobre las mente en órbita. El proyecto sufrió diversos cana (NASA), la construcción diversas fuentes astronómicas cambios a lo largo de su histode un observatorio espacial fue Las primeras imágenes cap(estrellas, galaxias, etc.) está ria, siendo quizá el más signifiseñalado como uno de los protadas por el Telescopio Espacial basado en el estudio de la racativo el debido al cambio en la yectos lógicos en los que NAHubble ya se están recibiendo diación electromagnética (luz) estrategia de lanzamiento de (ver figura). Tras unos días de SA debería embarcarse tarde o procedente de ellos y que se satélites de la NASA, que en ansiedad ante diversos probletemprano. Hoy el Telescopio hace llegar a los diversos instrumas encontrados durante las los años 70 decidió desarrollar mentos de medida colocados Espacial Hubble es ya realidad. primeras órbitas del satélite, la un sistema de vuelos frecuenen un observatorio. Puede decirse que el Telesconfianza ha vuelto al Instituto tes y de bajo costo (el actual copio Espacial Hubble es uno La gran mayoría de las fuenatmosféricas, sobre todo las más bajas, están en constante turbulencia debido a cambios de temperatura y presión. Esta turbulencia atmosférica hace que la imagen obtenida por el telescopio aparezca borrosa y que, por ejemplo, fuentes puntuales (estrellas) muy próximas entre sí, como es el caso de estrellas dobles o múltiples, se vean confundidas y sea imposible su separación en componentes individuales. Vemos, pues, el interés de la comunidad astronómica por situar un telescopio en órbita, fuera de la atmósfera terrestre, que no sólo posibilitaría la observación en otros rangos espectrales, como ultravioleta o infrarrojo, inaccesibles desde tierra, sino que también añadiría una clara ganancia en la calidad y nitidez de la imagen, sólo condicionada en el espacio por la calidad óptica del mismo telescopio. ción visible (nuestra visión se ha tes astronómicas emiten lo que adaptado a ella y, por consillamamos un amplio espectro Logros tecnológicos guiente, nuestros ojos sólo ven de radiación electromagnétieste tipo de radiación), mienEl telescopio puesto en órbimr ca, aunque cada objeto partras que la radiación infrarroja ta lleva un espejo primario de ticular emite la mayor parte magen de la galaxia es absorbida casi en su totalidad 2,4 metros de diámetro. Un tade su energía en torno a una NGC 985 obtenida con una por el vapor de agua y otras maño considerado como grandeterminada longitud de onda. cámara en el telescopio moléculas de la atmósfera. La de cuando se iniciaron los esDicha longitud de onda depennaturaleza es, sin embargo, tudios del proyecto que hoy en Isaac Newton del observade de la temperatura de la más rica de lo que nuestra atdía no resulta demasiado llafuente de emisión. Por ejemtorio del Roque de los Mumósfera nos deja ver, siendo, mativo ya que telescopios ópplo, una estrella muy caliente chachos en la Palma. Pueen ocasiones extremadamente ticos de 4 metros son habitua(40.000°) emite principalde notarse cómo el núcleo difícil para la astronomía de tieles en la actualidad. Además, mente luz ultravioleta (longitud de esta galaxia es asimérra el estudio de aquellos objeen estos momentos se está conde onda muy corta), mientras tos que, por ser muy calientes, fuyendo o diseñando una nuetrico pero imposible de reque una estrella como nuestro o muy fríos emiten principalva generación de telescopios sol ( — 5.500°) emite principalsolver con un telescopio mente en los rangos ultravioleópticos con diámetros de 10 y mente luz visible, y una estrede tierra. El Telescopio Esta o infrarrojo. hasta 16 metros. La gran innolla fría (2.000°) emitirá principacial Hubble podría, sin vación del Telescopio Espacial palmente luz infrarroja (longiLa atmósfera terrestre es tamembargo, distinguir si se Hubble es, sin embargo, que tud de onda larga). Otros obbién responsable de una degraopera desde fuera de nuestra jetos astronómicos, como las trata de un doble núcleo dación en la calidad de la imaatmósfera. galaxias, las nubes moleculares gen que un telescopio puede procedente de una colisión en las que se originan las estreformar de un objeto astronómiLa construcción del Telescoentre dos galaxias. llas o los planetas y asteroides, co. Lo que a un observador capio Espacial Hubble ha constitienen temperaturas en general sual de las estrellas puede patuido toda una cadena de lomás bajas. Este amplio margen recer un hermoso centelleo, gros tecnológicos. La primera de temperaturas que nos prepara un astrónomo es una inmeta propuesta era clara: disesenta la naturaleza se traduce, salvable confusión o difuminañar y fabricar un espejo de un por tanto, en un amplio rango ción de la luz. En efecto, la luz tamaño apreciable con una de longitudes de ondas en los procedente de una estrella o precisión óptica hasta entonces que los diversos astros emiten galaxia pasa por diversas capas inalcanzada. Recordemos que principalmente su energía. de la atmósfera antes de llegar el límite a la nitidez de las imáal telescopio que forma su imagenes en el caso del Telescopio La atmósfera terrestre sólo gen. Normalmente, estas capas Espacial Hubble está dado por es capaz de transmitir la radiaDichos instrumentos científicos son dos cámaras, dos espectrómetros y un fotómetro. Cada uno de estos instrumentos está diseñado con una capacidad especial. La Cámara Planetaria y de Amplio Campo, desarrollada en el Instituto Tecnológico de California (Pasadena), es sin lugar a dudas el instrumento que más se usará durante la vida útil (15 años) del Telescopio Espacial Hubble. Esta cámara se usará en su modo Planetario para el estudio del sistema solar, incluyendo planetas y sus satélites, cometas, asteroides, etc. Y lo que es más, será capaz de detectar cambios en las superficies de los planetas debidos por ejemplo a actividad volcánica o actividad atmosférica en general. En su modo de Amplio Campo, se usará para hacer imágenes de grandes extensiones de cielo en búsqueda de nuevos la calidad de sus superficies ópunos pocos centímetros. La esobjetos o para hacer mapas de ticas. Se trataba pues, de constructura del telescopio a su vez grandes galaxias... Dicha cátruir un telescopio capaz de es de grafito y resina, que le mara será capaz de observar funcionar en lo que se llama el confieren la rigidez y el poco estrellas o galaxias 40 veces límite de difracción. El límite de peso necesarios para el proyecmás débiles que las que se puedifracción de un instrumento to. a imagen de la derecha den observar con los telescoóptico es un concepto teórico El observatorio espacial se es una parte de la primepios existentes hoy en día. que nos dice el poder de resocompleta con una serie de insra foto tomada por la CáLa otra cámara a bordo del lución máximo alcanzable por trumentos científicos, que son mara de Amplio Campo del Telescopio Espacial Hubble es dicho instrumento. Los telescolos encargados de manipular Telescopio Espacial Hubla llamada Cámara de Objetos pios de tierra nunca se habían las imágenes producidas por el Débiles, desarrollada por la acercado a este valor, ya que telescopio y de tratar la luz reble. A su izquierda, una Agencia Espacial Europea en su cibida de modo que sea útil paera inútil hacer un instrumento imagen del mismo campo centro tecnológico de Noordra el astrónomo. Este compleperfecto si después la atmósfeobtenida con el telescopio vijk (ESTEC), en Holanda. Su mento instrumental consta, en ra impone su propio límite que de 4 metros del observamisión es obtener imágenes de el caso del Telescopio Espacial es, en el mejor de los casos, un torio de las Campanas, los objetos más débiles, proporHubble, de cinco instrumentos, par de órdenes de magnitud cionando información sobre los desarrollados por diversas inspeor que el límite teórico de diChile. Puede verse como el objetos más lejanos del univertituciones y centros de investifracción. Por el contrario, en Telescopio Espacial Hubso. Esta cámara, sin embargo, gación. Dichos instrumentos caausencia de la atmósfera sí que ble es capaz de resolver tiene un campo de visión redupacitan al telescopio espacial vale la pena apostar por llegar las 2 estrellas individuales cido, pero posee mayor resopara obtener imágenes digitaa este límite teórico. Con esta lución espacial que la Cámara que desde tierra producen les de objetos astronómicos, así idea en mente, el espejo fue fade Amplio Campo, lo que sigcomo para realizar espectroscouna única mancha de luz. bricado usando nuevas tecnolonifica que será capaz, por ejempia y fotometría de los mismos. gías de pulido controladas por (Foto ESA). plo, de distinguir los detalles Es decir, toda la versatilidad de ordenador. (Diré que simultámás insignificantes en núcleos las técnicas de observación usaneamente se construyó un esde galaxias distantes u observar das en un observatorio terrespejo de repuesto mediante mégalaxias en formación en los altre convencional. Por otra partodos tradicionales, para el cabores del universo. te, en la actualidad se desarroso de que algo fuera mal.) La lla una nueva generación de perfección alcanzada en las suLos dos espectrógrafos a borinstrumentos que serán instalado del Telescopio Espacial Hubperficies ópticas del Telescopio dos en el telescopio espacial en ble son, al igual que las dos cáEspacial Hubble es tal, que si lo el futuro, llevados hasta él por maras descritas más arriba, muescalásemos hasta las dimensioel transbordador espacial (Spatuamente complementarios. nes de la Tierra, no se verían ce Shuttle). Uno, el llamado Espectrógraen él picos o valles mayores de cipio en el desarrollo del profo de Objetos Débiles, desasitará hacer balance entre poyecto del telescopio espacial. rrollado en la Universidad de der resolutivo deseado, rango Se ha previsto, por ejemplo, la California en San Diego, es caespectral y brillo de la fuente luposibilidad de usar el transborpaz de obtener espectros en el minosa a observar. dador también para labores de rango óptico y ultravioleta de El quinto instrumento es el mantenimiento y de reparación objetos muy distantes y muy llamado Fotómetro de Alta si fuese necesario. poco luminosos. Un problema Velocidad, que es el más simque se presenta a menudo y ple de los instrumentos cientíque imposibilita la observación ficos a bordo del Telescopio EsEl futuro inmediato de objetos muy débiles es la pacial Hubble. No posee partes Con el Telescopio Espacial presencia próxima al objeto móviles, lo que lo hace más reHubble en órbita, y una vez que se desea observar de otro sistente a posibles fallos. El insque pasen los primeros meses objeto muy brillante. Es un fetrumento es, sin embargo, sudedicados a probar los diversos nómeno similar al que experificientemente versátil gracias a instrumentos y modos de opementamos cuando tratamos de la gran precisión con que el teración, empezará a fluir una inver algo a contra luz, o con el lescopio es capaz de apuntar. cesante cantidad de imágenes sol detrás. Para evitar este proDiferentes combinaciones de y datos astronómicos que hablema, el espectrógrafo de obfiltros y detectores para distinbrán de ser interpretados por jetos débiles está capacitado de tos tipos de medidas son posilos científicos. La velocidad con unos dispositivos que permiten bles sin más que reposicionar el que estos datos se van a recibir bloquear parte de su campo de telescopio, de modo que la luz es tal, que con ellos podría llevisión, por ejemplo, para obtedel objeto en estudio penetre narse una enciclopedia de 30 ner espectros de objetos débipor la abertura y filtros deseavolúmenes en menos de una les muy próximos a otros objedos. Este instrumento es capaz hora. tos brillantes. Si la luz de los obde medir la luz que le llega de jetos brillantes no pudiera eviEn Estados Unidos, la NASA un objeto y detectar fluctuacioporcionará medidas de las potarse, ésta cegaría el instrumense ha dado cuenta del problenes en su intensidad en intersiciones de las estrellas con preto, que se vería imposibilitado ma que se avecina a la hora de valos de tiempo del orden de cisiones del orden de 0,003 separa captar la luz de los objetratar semejante cantidad de gundos de arco (algo equivamicrosegundos. Este tipo de retos más débiles. Esta capacidad lente a medir distancias desde datos, y se ha puesto en marsolución temporal también esse usará, por ejemplo, para el Madrid entre dos puntos situacha un programa para dotar a tá limitado por la turbulencia de estudio de anillos de gas muy dos en Barcelona con una prelos centros que vayan a manela atmósfera terrestre, en el cadébiles en torno a estrellas muy cisión mejor que un centímejar datos del Telescopio Espacial so, de observaciones desde la tro). brillantes, o para el estudio de Hubble de personal y de facilitierra. El fotómetro de alta veestrellas débiles en galaxias dades de computación suficienlocidad permitirá, pues, estuLa vida prevista del telescomuy brillantes. tes. diar fenómenos como rotaciopio espacial es de 15 años. Es El segundo espectrógrafo, llaEn Europa el eco entre las de esperar por tanto, que los nes rápidas que se dan en esmado Espectrógrafo de Alta instrumentos científicos hoy en autoridades científicas ha sido trellas de neutrones, estrellas biResolución de Goddard, desadía a bordo del telescopio esmenor que en USA. La Agennarias, discos de acreción de rrollado en Goddard Space pacial queden obsoletos. Es cia Espacial Europea, que ha agujeros negros, etc. Flight Center (Greenbelt, Marymás, debido a los continuos reparticipado en el proyecto Además, el Telescopio Espatrasos que el proyecto ha sufriland), permite obtener especconstruyendo la Cámara de cial Hubble está provisto de tres do hasta su puesta en órbita, tros de alta resolución en el ranObjetos débiles y los dos panesensores para guiado, de una los instrumentos actuales están go ultravioleta. Dicho espectróles solares que proveen de energran precisión. Su misión es ya relativamente anticuados, lo grafo es similar en funcionagía al satélite , recibe a cambio mantener el Telescopio Espacial que no significa que no pueda miento al Espectrógrafo de Obun 15 por 100 del tiempo de Hubble fijamente apuntando hacerse buena y mucha ciencia jetos Débiles, pero posee un observación para astrónomos en una dirección determinada con ellos. Sí significa que, en mayor poder resolutivo en el europeos. Existe, sin embargo, mientras alguno de los instruun futuro no muy lejano, serán ultravioleta, de modo que prola preocupación de que la comentos antes mencionados llereemplazados por otro conjunducirá espectros mucho más munidad científica europea va a cabo una medida. Dos de to de instrumentos con tecnodetallados aunque, a cambio, pueda no ser capaz de aproveestos sensores son suficientes logía más avanzada. Esto implino podrá observar objetos tan char al máximo este tiempo para mantener el telescopio cará nuevos retos tecnológicos, débiles ni producirá un especque le corresponde si no se apuntando con la precisión que pues el cambio de instrumentro de rango tan amplio (ultrareacciona a tiempo. se requiere, por lo que el tercer tación habrá de hacerse en órvioleta y óptico) como produsensor puede, por tanto, usarJosé Miguel Rodríguez Espinosa bita por la tripulación del transce el Espectrógrafo de Objetos se para medir la posición de es doctor en Astronomía por la bordador espacial. Esta posibiDébiles. La decisión de usar otras estrellas vecinas al campo Universidad de California, astrónolidad de acceder al Telescopio uno u otro instrumento recae en que se esté trabajando. moinvestigador en el Instituto de Espacial Hubble, usando algún sobre el astrónomo, que conoEste tercer sensor puede, Astrofísica de Canarias y miembro vuelo del transbordador, ha esdel Comité del Programa Científice las necesidades de su propues, usarse como un instrutado contemplada desde el princo de la Agencia Espacial Europea. yecto de investigación y necemento astrométrico que pro