Cuando un nuevo telescopio espacial de la NASA abre sus ojos a mediados de la década de 2020, observará el universo a través de algunas de las gafas de sol más sofisticadas jamás diseñadas.

Esta tecnología de múltiples capas, el coronógrafo, podría llamarse con más razón "gafas estelares":un sistema de máscaras, prismas, detectores e incluso espejos auto-flexibles construidos para bloquear el resplandor de estrellas distantes y revelar los planetas en órbita a su alrededor.

Normalmente, ese resplandor es abrumador, anulando cualquier posibilidad de ver planetas orbitando otras estrellas, llamados exoplanetas, dijo Jason Rhodes, el científico del proyecto para el Telescopio de Estudio de Infrarrojos de Campo Amplio (WFIRST) en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California.

Los fotones de una estrella (partículas de luz) dominan enormemente cualquier luz proveniente de un planeta en órbita cuando golpean el telescopio.

"Lo que estamos tratando de hacer es cancelar mil millones de fotones de la estrella por cada uno que capturamos del planeta, "Dijo Rhodes.

Y el coronógrafo de WFIRST acaba de completar un hito importante:una revisión de diseño preliminar por parte de la NASA. Eso significa que el instrumento ha cumplido con todos los diseños, requisitos de programación y presupuesto, y ahora puede pasar a la siguiente fase:construir hardware que volará en el espacio. Es una de una serie de revisiones que examinan todas las facetas de la misión, dijo el científico del proyecto WFIRST Jeffrey Kruk del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.

"Cada una de estas revisiones es completa, ", Dijo Kruk." Repasamos todos los aspectos de la misión, para demostrar que todo encaja ".

El coronógrafo de la misión WFIRST está destinado a demostrar el poder de una tecnología cada vez más avanzada. Como captura la luz directamente de grandes exoplanetas gaseosos, y de los discos de polvo y gas que rodean a otras estrellas, señalará el camino hacia tecnologías para telescopios espaciales aún más grandes.

Los telescopios futuros con coronógrafos aún más sofisticados podrán generar "imágenes" de un solo píxel de planetas rocosos del tamaño de la Tierra. Luego, la luz puede extenderse en un arco iris llamado "espectro, "revelando qué gases están presentes en la atmósfera del planeta, tal vez oxígeno, metano, dióxido de carbono, y tal vez incluso señales de vida.

"Con WFIRST podremos obtener imágenes y espectros de estos grandes planetas, con el objetivo de probar tecnologías que se utilizarán en una misión futura, para eventualmente observar pequeños planetas rocosos que podrían tener agua líquida en sus superficies, o incluso signos de vida, como el nuestro, "Dijo Rhodes.

De este modo, WFIRST es una especie de pionero. Es por eso que la NASA considera que el coronógrafo es una "demostración de tecnología". Si bien es probable que genere importantes descubrimientos científicos, su trabajo principal es demostrar a la comunidad científica que los coronógrafos complejos realmente pueden funcionar en el espacio.

"Este puede ser el instrumento astronómico más complicado jamás volado, "Dijo Rhodes.

Por qué este coronagrama es diferente

Telescopio espacial Hubble de la NASA, en órbita desde 1990, es hasta ahora la única misión insignia de astrofísica de la NASA que incluye coronógrafos, versiones mucho más simples y menos sofisticadas que las que volarán en WFIRST.

Pero para cuando se lance a mediados de la década de 2020, WFIRST será la tercera misión de este tipo en incluir tecnología de coronógrafo. El enorme telescopio espacial James Webb de la NASA, lanzamiento en 2021, incluirá un coronógrafo con una agudeza de visión mayor que la del Hubble, pero sin la capacidad de supresión de luz estelar de WFIRST.

"WFIRST debería ser dos o tres órdenes de magnitud más poderoso que cualquier otro coronógrafo jamás volado" en su capacidad para distinguir un planeta de su estrella, Dijo Rhodes. "Debería haber una oportunidad para algo de ciencia realmente convincente, aunque es solo una demostración técnica ".

Los dos espejos flexibles dentro del coronógrafo son componentes clave. Cuando la luz que ha viajado decenas de años luz desde un exoplaneta entra en el telescopio, miles de actuadores se mueven como pistones, cambiando la forma de los espejos en tiempo real. La flexión de estos "espejos deformables" compensa pequeños defectos y cambios en la óptica del telescopio.

Los cambios en las superficies de los espejos son tan precisos que pueden compensar errores menores que el ancho de una hebra de ADN.

Estos espejos junto con máscaras de alta tecnología, "otro gran avance, sofocar la difracción de la estrella, la curvatura de las ondas de luz alrededor de los bordes de los elementos que bloquean la luz dentro del coronógrafo.

El resultado:la cegadora luz de las estrellas se atenúa drásticamente, y débilmente resplandeciente, aparecen planetas previamente ocultos.

La tecnología de atenuación de estrellas también podría ofrecer las imágenes más claras de los años de formación de sistemas estelares distantes, cuando todavía están envueltos en discos de polvo y gas a medida que los planetas infantiles toman forma en su interior.

"Los discos de escombros que vemos hoy alrededor de otras estrellas son más brillantes y masivos que los que tenemos en nuestro propio sistema solar, "dijo Vanessa Bailey, astrónomo del JPL y tecnólogo de instrumentos del coronógrafo WFIRST. "El coronógrafo de WFIRST podría estudiar más débilmente, material de disco más difuso que se parece más al cinturón de asteroides principal, el cinturón de Kuiper, y otros polvos que orbitan alrededor del sol ".

Eso podría arrojar conocimientos profundos sobre cómo se formó nuestro sistema solar.

Kruk dijo que los espejos deformables del instrumento y otra tecnología avanzada, conocida como "control activo de frente de onda", deberían significar un salto de 100 a 1, 000 veces la capacidad de coronógrafos anteriores.

"Cuando ve una oportunidad como esta para realmente abrir nuevas fronteras en un nuevo campo, no puedes evitar estar emocionado por eso, " él dijo.

Una vez que la tecnología del coronógrafo se haya demostrado con éxito durante los primeros 18 meses de la misión, El coronógrafo de WFIRST podría abrirse a la comunidad científica. Un "Programa de Científicos Participantes" invitaría a una variedad más amplia de observadores a realizar experimentos más allá de la fase de demostración.

El avance del coronógrafo a través del hito de la revisión del diseño es parte de un programa de desarrollo que ahora avanza a un ritmo rápido. Una cámara gigante que también volará en la nave espacial, llamado el Instrumento de Campo Amplio, superó el mismo obstáculo en junio. Se considera el principal instrumento del telescopio espacial.

A Rhodes le gusta comparar WFIRST con la histórica misión Mars Pathfinder. Después de aterrizar en el Planeta Rojo en 1997, el módulo de aterrizaje Pathfinder desató un pequeño rover, llamado Sojourner, para moverse por su cuenta alrededor del lugar de aterrizaje y examinar las rocas cercanas.

"Fue una demostración técnica, ", Dijo Rhodes." El objetivo era mostrar que un rover funciona en Marte. Pero pasó a hacer una ciencia muy interesante durante su vida. Así que esperamos que suceda lo mismo con la demostración técnica del coronógrafo de WFIRST ".