El Coronógrafo Roman se integra con el Portainstrumentos del Telescopio Espacial Nancy Grace Roman de la NASA en una sala blanca del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA en Greenbelt, Maryland, en octubre de 2024.(Crédito de la imagen: NASA/Sydney Rohde).
En una sala blanca del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en el sur de California, los científicos han integrado con éxito un componente crucial en el telescopio espacial Roman. Este dispositivo, conocido como Roman Coronagraph Instrument, está diseñado para bloquear la luz de las estrellas, permitiendo a los científicos detectar la débil luz de planetas más allá de nuestro sistema solar.
Este logro marca un hito importante para el Telescopio Espacial Nancy Grace Roman de la NASA, un observatorio espacial de nueva generación que se lanzará en torno a mayo de 2027. Con un campo de visión al menos 100 veces mayor que el del telescopio espacial Hubble, Roman se utilizará para investigar misterios científicos relacionados con la energía oscura, los exoplanetas y la astrofísica infrarroja.
Lo hará utilizando su único instrumento científico, denominado Instrumento de Campo Amplio, y el Instrumento Coronógrafo Romano, que es una demostración tecnológica, un peldaño para futuras misiones espaciales, como el propuesto Observatorio de Mundos Habitables, que sería el primer telescopio diseñado específicamente para buscar indicios de vida en exoplanetas.
«Para llegar de donde estamos a donde queremos estar, necesitamos el Roman Coronagraph para demostrar esta tecnología», dijo Rob Zellem, científico adjunto del proyecto Roman Space Telescope para comunicaciones en NASA Goddard. «Aplicaremos esas lecciones aprendidas a la próxima generación de misiones emblemáticas de la NASA que estarán explícitamente diseñadas para buscar planetas similares a la Tierra».
El coronógrafo, que tiene aproximadamente el tamaño de un piano de cola, es un sofisticado sistema compuesto por máscaras, prismas, detectores y espejos autoflexibles que trabajan juntos para bloquear el resplandor de las estrellas lejanas, permitiendo a los científicos detectar los planetas que orbitan alrededor de ellas.
El Portainstrumentos para Roman se levanta durante la integración del Coronógrafo en octubre de 2024 en NASA Goddard. (Crédito de la imagen: NASA/Sydney Rohde)
Actualmente, los exoplanetas se observan mediante métodos indirectos, en particular utilizando una técnica denominada tránsito. Este método consiste en medir las desviaciones de la luz de una estrella lejana que se producen cuando un exoplaneta pasa por delante de ella. Estos saltos proporcionan información valiosa, como la composición atmosférica del planeta, que es importante para determinar su habitabilidad. Incluso pueden revelar la presencia de gases que podrían indicar la existencia de vida.
Aunque este método ha proporcionado información muy valiosa, también tiene sus limitaciones. Por una parte, sólo una pequeña parte de los planetas puede observarse de esta forma, ya que los tránsitos sólo se producen durante un breve periodo del ciclo orbital total de un planeta, lo que restringe la cantidad de datos que pueden recopilarse.
El Coronógrafo Roman se integra con el Portainstrumentos para el Telescopio Espacial Nancy Grace Roman de la NASA en una sala blanca del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA en Greenbelt, Maryland, en octubre de 2024. (Crédito de la imagen: NASA/Sydney Rohde)
Para que se detecte un tránsito, el plano orbital debe estar casi de canto con respecto al observador, una condición que sólo se aplica a una pequeña minoría de planetas lejanos. Por consiguiente, muchos planetas pasarán desapercibidos para la fotometría. Además, la duración del tránsito de un planeta representa sólo una pequeña fracción de su período orbital completo.
Aunque las tecnologías para obtener imágenes directas de exoplanetas están avanzando, se han centrado principalmente en planetas gigantes que siguen emitiendo luz de su reciente formación debido a sus altas temperaturas, lo que facilita su identificación por los telescopios. Un ejemplo notable es una secuencia de imágenes que captan cuatro exoplanetas que orbitan alrededor de la estrella HR 8799, producida por astrónomos que utilizan datos del Observatorio Keck de Hawái.
Un miembro del equipo trabaja debajo del Portainstrumentos para Roman durante la integración del Coronógrafo en una sala limpia en NASA Goddard en octubre de 2024. (Crédito de la imagen: NASA/Sydney Rohde)
Sin embargo, los científicos están recurriendo a los coronógrafos como el próximo avance en la tecnología de búsqueda de planetas. El Instrumento Coronógrafo Romano pretende mostrar cómo esta tecnología de imagen directa, que ha demostrado su eficacia con telescopios terrestres, puede lograr un éxito aún mayor en el espacio.
«El Coronógrafo Romano está diseñado para detectar planetas 100 millones de veces más débiles que sus estrellas, es decir, entre 100 y 1.000 veces mejor que los coronógrafos espaciales existentes», según el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.
El coronógrafo se acopló con éxito al Portainstrumentos del telescopio, una gran estructura en forma de rejilla situada entre el espejo primario del telescopio espacial y el autobús de la nave espacial, que transportará el telescopio en órbita.
«Se puede pensar que [el Portainstrumentos] es el esqueleto del observatorio, con lo que todo se interconecta», dijo Brandon Creager, ingeniero mecánico jefe del Coronógrafo Romano en el JPL. El Instrument Carrier albergará tanto el coronógrafo como el Wide Field Instrument de Roman, el principal instrumento científico de la misión, que se integrará a finales de este año.
Los ingenieros realizarán ahora diferentes comprobaciones y pruebas antes de avanzar en la integración del Instrumento de Campo Amplio y, finalmente, del propio telescopio.
«Es realmente gratificante ver cómo estos equipos se unen y construyen el observatorio romano. Es el resultado de un montón de equipos, largas horas, trabajo duro, sudor y lágrimas», dijo Liz Daly, líder de integración y pruebas del ensamblaje de la carga útil integrada para Roman en Goddard.
