Pronto, los astrónomos y astrofísicos tendrán más poder de observación de lo que saben qué hacer. Esperamos que el Telescopio Espacial James Webb no solo algún día, en algún momento de los próximos dos años, esperamos, si todo va bien, y si el coronavirus no lo retrase nuevamente, inicie y comience las operaciones. Pero otro poderoso telescopio espacial de la NASA llamado WFIRST ha pasado una etapa importante y está un paso más cerca de la realidad.
WFIRST son las siglas de Wide Field Infrared Survey Telescope. Tendrá una lente de 2.4 metros, del mismo tamaño que la lente del Hubble. Pero WFIRST tendrá un amplio campo de visión que es 100 veces mayor que el del Hubble. Llevará dos instrumentos científicos: el Wide Field Instrument (WFI) y un instrumento coronagráfico. También estará equipado con una cámara de 300 megapíxeles.
Aunque la palabra Infrarrojo está en el nombre del telescopio, también observará en luz visible. Un comunicado de prensa de la NASA dice que WFIRST podrá "... detectar señales infrarrojas débiles de todo el cosmos mientras genera enormes panoramas del universo ..." Está programado para lanzarse en algún momento a mediados de la década de 2020.
Después de pasar recientemente un hito crítico, la NASA dio a WFIRST el visto bueno para comenzar el desarrollo y las pruebas de hardware. El diseño de WFIRST ya está muy avanzado, y el telescopio espacial utiliza mucha tecnología que ya está madura. Esa es una de las razones por las que el proyecto tiene un costo de desarrollo proyectado de solo aproximadamente $ 3.2 mil millones, que es mucho más bajo que el precio de JWST de aproximadamente $ 10 mil millones.
El diseño de WFIRST requiere una gran cantidad de tecnología que ya ha sido probada y verdadera, especialmente los componentes del telescopio de calidad Hubble. La NASA también dice que gran parte del diseño se basa en las lecciones aprendidas en el arduo camino de James Webb hacia su finalización.
El siguiente paso para WFIRST es finalizar el diseño de la misión. La NASA construirá unidades de prueba y modelos de ingeniería para ver si el diseño resistirá tanto el lanzamiento como las eventuales operaciones en el espacio. Después del lanzamiento, WFIRST entrará en una órbita de halo en el punto Sun-Earth LaGrange 2, igual que el JWST.
"Con una combinación de amplitud y profundidad sin precedentes, WFIRST abrirá una nueva era en la visualización de nuestro Universo".
Del video de la NASA "La imagen simulada muestra el poder de WFIRST de la NASA".
WFIRST tiene objetivos científicos realmente interesantes. Como telescopio infrarrojo, es adecuado para responder preguntas más grandes sobre el Universo. Uno de los objetivos es responder algunas de las preguntas sobre la energía oscura, la fuerza que impulsa la expansión del Universo. Los cosmólogos quieren saber cómo la energía oscura ha cambiado con el tiempo, y cómo y por qué se está acelerando la expansión del Universo.
El telescopio también funcionará en exoplanetas, uno de los temas más importantes en astronomía. Todavía no sabemos cuán comunes son los sistemas solares como el nuestro y cómo se determina la habitabilidad. WFIRST ayudará a los astrónomos a responder esas preguntas.
Hará uso de su coronógrafo para obtener imágenes directas de exoplanetas grandes. También tomará espectros de esos planetas para determinar su composición atmosférica, algo que nos ayudará a detectar las biofirmas.
Uno de los objetivos más interesantes de WFIRST es un censo de exoplanetas. La NASA planea utilizar el fenómeno de la microlente para completar un censo estadístico de exoplanetas en la Vía Láctea. La microlente es cuando un planeta invisible fuera de nuestro propio Sistema Solar se mueve frente a una estrella de fondo distante. La gravedad del planeta actúa como una lente, magnifica la luz de las estrellas y hace que parezca más brillante. La NASA espera que WFIRST descubra miles de exoplanetas de esta manera, y algunos documentos sugieren 70,000 exoplanetas.
El telescopio también abordará otras preguntas según se determinen. La ciencia espacial y los telescopios espaciales están llenos de sorpresas, por lo que probablemente habrá descubrimientos que no podemos predecir de antemano y algunos resultados sorprendentes.
WFIRST proporcionará las mismas imágenes de alta resolución que el Hubble, pero con un campo de visión mucho más amplio. Hace un par de meses, la NASA lanzó un video que muestra el poder de WFIRST. Como muestra el video, un retrato del Hubble de la galaxia de Andrómeda requirió más de 400 imágenes individuales para ser capturadas y compuestas en una sola. También le tomó al Hubble 4 años hacerlo. El poderoso WFIRST podrá crear un mosaico similar con solo dos imágenes. Y solo necesitará unos 90 minutos para capturar cada uno de los dos.
Aunque WFIRST es un telescopio infrarrojo, difiere del JWST, que también es un alcance infrarrojo, en varias formas. Mientras que WFIRST proporcionará vistas panorámicas del cosmos, JWST es mucho más sensible en el infrarrojo. Sin embargo, la sensibilidad de JWST tiene un precio. Se requiere un frío extremo para realizar esas observaciones, y el telescopio tiene un protector solar complejo y crítico para mantenerlo fresco. Ese escudo solar debe plegarse y empaquetarse en el cohete para su lanzamiento, y desplegarse antes de que el JWST comience a operar.
WFIRST también es un telescopio infrarrojo, pero no requiere la misma temperatura de funcionamiento baja. Todavía necesita un sistema de enfriamiento, pero no un protector solar difícil de manejar y tecnológicamente complejo. La temperatura de funcionamiento de JWST es de 50 Kelvin (-223 ° C o -370 ° F). La temperatura de funcionamiento de WFIRST aún no está finalizada, pero los documentos de diseño de la NASA dicen que son alrededor de 200 Kelvin (-73 C o -100 F).
Tanto JWST como WFIRST son infra ámbitos infrarrojos, y sus misiones pueden superponerse de alguna manera. Cuando WFIRST encuentra algo de particular interés, JWST puede observarlo con mayor sensibilidad infrarroja. Este tipo de superposición es un bloque de construcción de misiones y diseños de telescopios. Por ejemplo, el próximo Observatorio Vera C. Rubin, que debería ver la primera luz a finales de este año, examinará el cielo en busca de objetos transitorios. Cuando se ve algo así como una supernova, otros telescopios tendrán la tarea de observarla más de cerca.
Por ahora, WFIRST solo se financia hasta septiembre de 2020. La NASA está tomando esa precaución administrativa porque quieren terminar el James Webb y ponerlo en funcionamiento. Tener dos proyectos grandes y complejos en curso al mismo tiempo, ambos telescopios espaciales, complica ambos proyectos.
La fecha tentativa de lanzamiento de WFIRST es en algún momento del año 2025. La duración prevista de la misión es de cinco años.
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