Telescopios espaciales: por qué salir de la atmósfera compensa un coste mil veces mayor
El aire absorbe, distorsiona y brilla; cada uno de esos efectos limita lo que se puede observar desde el suelo
TRES PROBLEMAS DISTINTOS
La atmósfera perjudica la observación astronómica de tres maneras independientes, y conviene distinguirlas porque tienen soluciones distintas.
El primero es la absorción. La atmósfera es opaca a amplias regiones del espectro electromagnético. El ultravioleta lejano, la mayor parte del infrarrojo y los rayos X y gamma no llegan al suelo. Para esos rangos no existe emplazamiento terrestre viable: hay que salir.
El segundo es la turbulencia. Las variaciones de índice de refracción en la atmósfera distorsionan el frente de onda, limitando la resolución angular con independencia del tamaño del espejo. Este problema sí admite corrección parcial desde el suelo mediante óptica adaptativa.
El tercero es el brillo de fondo. La propia atmósfera emite, especialmente en el infrarrojo, y esa emisión establece un suelo de ruido que limita la detección de fuentes débiles.
POR QUÉ EL INFRARROJO EXIGE FRÍO
Los telescopios infrarrojos plantean una dificultad adicional que explica su complejidad y su coste: cualquier objeto a temperatura ambiente emite intensamente en infrarrojo, incluido el propio telescopio.
Observar en esas longitudes de onda con un instrumento caliente es como intentar fotografiar una vela con una linterna encendida delante del objetivo. De ahí la necesidad de enfriar el instrumento a temperaturas de decenas de kelvin, mediante parasoles de gran tamaño, órbitas alejadas del calor terrestre y a veces refrigeración activa.
Esta exigencia condiciona todo el diseño y explica que un observatorio infrarrojo no sea simplemente un telescopio óptico puesto en órbita.
LA CUESTIÓN DE LA ÓRBITA
La elección orbital responde a compromisos claros.
La órbita terrestre baja facilita el lanzamiento y, en su día, permitió misiones de servicio con astronautas. A cambio, el instrumento entra y sale de la sombra terrestre cada hora y media, con ciclos térmicos y con la Tierra ocultando buena parte del cielo.
Los puntos de equilibrio gravitatorio del sistema Sol-Tierra ofrecen un entorno térmico estable y visión continua del cielo, con la Tierra y el Sol siempre en la misma dirección, lo que permite un parasol fijo. El precio es la distancia: no hay posibilidad de reparación.
LO QUE JUSTIFICA EL GASTO
La comparación de costes con la astronomía terrestre es desfavorable en varios órdenes de magnitud, y aun así se construyen observatorios espaciales.
La razón es que no compiten por lo mismo. Un telescopio terrestre de gran diámetro con óptica adaptativa puede superar en resolución a uno espacial más pequeño en el rango visible. Lo que no puede hacer, con ningún presupuesto, es observar longitudes de onda que la atmósfera bloquea por completo.
Para esas ventanas espectrales el espacio no es una opción mejor: es la única.
Periódico Digital · https://periodico.dreamlabstech.co/exploracion-espacial-moderna/articulo_004.html