Las galaxias distantes, la materia oscura, la energía oscura y el origen y la evolución del propio universo son algunos de los muchos objetivos científicos del recién anunciado telescopio espacial de China. Si todo va según lo planeado, el Telescopio de la Estación Espacial de China (CSST) despegará sobre un cohete Long March 5B en algún momento a finales de 2023. Una vez en una órbita segura, CSST debería comenzar las observaciones en 2024. A juzgar por estos temas de investigación, parece que la Academia China de Ciencias está lanzando un impresionante guante científico para sí misma y sus astrónomos.
Lo que significa tener un telescopio espacial
Poseer y operar un telescopio espacial realmente abre las puertas a una tesorería de información sobre el universo. Ciertamente, eso es lo que motivó la creación del Telescopio Espacial Hubble (HST). El sueño de la exploración cósmica motivó a Hermann Oberth en la década de 1920 a escribir tratados de semiciencia ficción sobre telescopios en órbita en asteroides. En su opinión, los astrónomos vivirían y trabajarían en el espacio mientras utilizaban el telescopio durante largos períodos de tiempo. Su visión no se vería obstruida por la Tierra y su atmósfera. Esa visión inspiró a varios científicos posteriores a empezar a planificar un telescopio espacial de verdad. Su trabajo culminó en HST, el primero de los llamados «Grandes Observatorios» elevados a la órbita. Los otros son el Observatorio de Rayos X Chandra, el Observatorio de Rayos Gamma Compton y el Telescopio Espacial Spitzer.
Científicamente, los telescopios espaciales en órbita ofrecen enormes beneficios en una amplia gama del espectro electromagnético. Por ejemplo, antes del HST, nadie tenía realmente una buena idea de la extensión de las galaxias en el Universo. Las famosas vistas del Campo Profundo del Hubble permiten a los astrónomos observar las estrellas y galaxias como estaban poco después del Big Bang, tanto en luz visible como infrarroja. El HST reveló vislumbres de la estructura a gran escala en el cosmos y objetos tan pequeños como exoplanetas, cometas y asteroides. Todos los Grandes Observatorios preparan las bases para nuevas generaciones de instrumentos en órbita, como el Telescopio Espacial James Webb, el GAIA de la Agencia Espacial Europea, el telescopio WISE de la NASA y, ahora, el CSST.
China entra en el telescopio espacial Fray
Dadas las posibles recompensas científicas, no es de extrañar que China se una al «gran club de telescopios espaciales». También es una fuente de orgullo nacional, especialmente si pueden «salir del Hubble Hubble». Por ejemplo, una vez que CSST esté operativo, los científicos chinos esperan inspeccionar el cielo y observar más de mil millones de galaxias. Sus instrumentos deben permitirles obtener mediciones muy precisas de las formas, posiciones y brillos de las galaxias. Usarán el telescopio para perseguir exoplanetas, regiones de nacimiento estelar y otros objetos distantes, reuniendo cantidades increíbles de datos de alta resolución.
Los astrónomos de China esperan que su telescopio proporcione, como lo ha hecho HST y lo hará JWST, más información sobre la extensión y la distribución de la materia oscura. Incluso podría darles mejores pistas sobre la energía oscura que afecta a la expansión del Universo. Y, como lo han sido HST y otros telescopios, CSST será un punto de inspiración. Esperan sus diseñadores que muestre a las nuevas generaciones de científicos chinos cómo explorar el cosmos.
Explorar CSST: un telescopio espacial de próxima generación
Entonces, ¿qué sabemos sobre CSST? Imagina en tu mente un observatorio en órbita gigante. Se trata de la longitud de un edificio de tres pisos y el ancho de un autobús escolar. Tiene una apertura de 2 metros y una matriz de tres espejos en una configuración fuera del eje. Este observatorio cuenta con una cámara de reconocimiento de última generación, un generador de imágenes multicanal, un espectrógrafo de campo integral, un coronagrafo de imágenes de planeta frío y un receptor de terahercios. El telescopio puede escanear el cielo utilizando 30 detectores de 81 megapíxeles, y es sensible a la luz infrarroja cercana, visible y casi ultravioleta.
Eso es solo una pequeña muestra de lo que CSST promete hacer y ser, según los científicos de la Academia. No es de extrañar que a menudo lo comparen con el Hubble y sus 32 años de impresionantes observaciones. Si el telescopio sube según lo planeado, definitivamente superará el HST de muchas maneras.
Li Ran, científico de proyectos para el Sistema de Reducción de Datos Científicos de CSST, señaló que el campo de visión de HST es pequeño en comparación con el del CSST, que es 300 veces mayor. Donde el Hubble vea una pequeña parte del cielo a la vez, CSST verá una imagen mucho más grande. Li utilizó la analogía de fotografiar un rebaño de ovejas para explicar sus capacidades en comparación. «Hubble puede ver una oveja, pero la CSST ve miles, todas en la misma resolución», dijo en un comunicado de prensa.
Un observatorio con su propia bahía de servicio
Uno de los aspectos más singulares de CSST es dónde irá en el espacio. Originalmente, el telescopio iba a estar conectado a la estación espacial de Tiangong, pero eso cambió. Por un lado, hay demasiadas posibilidades de que la contaminación cruzada de las naves espaciales vaya y venga. Por otro lado, CSST es tan sensible que no se puede conectar a la emisora. La vibración, la luz perdida y las posibles vistas obstruidas interferirían con las operaciones del telescopio. Los planes actuales son ponerlo en la misma órbita que la estación (a unas 265 millas de altitud), pero a una distancia segura.
Cuando el observatorio necesita algún tipo de servicio, puede maniobrar hasta Tiangong para repostar y otras actividades de mantenimiento. Ese plan refleja una lección aprendida del diseño de la era 70 de HST. La NASA pagó cinco visitas en órbita de astronautas para renovar el observatorio. Por lo tanto, hacer que el CSST sea útil para los astronautas de la estación resulta ser un ahorro de dinero para los chinos.
CSST (también conocido como Xuntian and Chinese Survey Space Telescope) está actualmente en construcción final. Ha estado en planificación y desarrollo desde 2010.
Para obtener mas información:
El buque insignia del telescopio espacial chino desentrañará misterios cósmicos
Presentación técnica del telescopio espacial de reconocimiento chino (2021) (PDF)
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Karla Isela Lara Flores