Los astrónomos de la Universidad Macquarie han sido pioneros en una nueva técnica para observar objetos celestes durante el día, lo que podría permitir la monitorización visual de satélites las 24 horas del día y mejorar enormemente la seguridad en la Tierra y en el espacio.
Su técnica utiliza el Telescopio Huntsman de la Universidad, un conjunto único de 10 lentes de cámara que funcionan en paralelo, diseñado originalmente para observaciones ultrasensibles del cielo nocturno.
En un artículo publicado en Publicaciones de la Sociedad Astronómica de Australia El 20 de mayo, los investigadores demostraron la capacidad del Huntsman para medir con precisión estrellas, satélites y otros objetivos cuando el sol está alto, a pesar de que los astrónomos tradicionalmente sólo observan de noche.
"La gente ha intentado observar estrellas y satélites en longitudes de onda ópticas durante el día durante siglos, pero ha sido muy difícil hacerlo. Nuestras pruebas muestran que el Huntsman puede lograr resultados notables durante las horas del día", dice el autor principal y doctor en astrofísica. La candidata Sarah Caddy, quien ayudó a diseñar y construir el Telescopio Huntsman.
Caddy trabajó con un equipo de Ph.D. estudiantes y personal de Macquarie para desplegar el Huntsman, que celebró su inauguración oficial en el Observatorio Siding Springs en Coonabarabran el año pasado.
El telescopio combina una cámara astronómica y un equipo de enfoque astromecánico con una serie de 10 lentes Canon de 400 mm de alta sensibilidad, orientados para cubrir la misma porción de cielo.
Debido a que el sol inunda la mayor parte de la luz de otros objetos celestes, los astrónomos rara vez observan durante el día, pero Caddy y sus colegas probaron filtros especiales de "banda ancha" en una versión de prueba del telescopio Huntsman para bloquear la mayor parte de la luz del día y al mismo tiempo permitir longitudes de onda específicas de los objetos celestes. para pasar.
Esta versión de prueba, un telescopio Pathfinder mini-Huntsman de lente única instalado en el observatorio de la Universidad, permitió al equipo de investigación evaluar varios entornos en un ambiente controlado sin afectar el telescopio Huntsman.
La capacidad diurna del Huntsman permite el seguimiento continuo de ciertas estrellas brillantes que pueden no ser observables durante la noche durante meses porque están demasiado cerca del sol.
Un ejemplo es la supergigante roja Betelgeuse, una estrella cercana a unos 650 años luz de distancia en la constelación de Orión en nuestra galaxia, la Vía Láctea.
Betelgeuse es de gran interés para los astrónomos ya que la estrella se atenuó sustancialmente desde finales de 2019 hasta 2020, probablemente debido a una importante eyección de gas y polvo.
"Sin este modo diurno, no tendríamos idea de si una de las estrellas más brillantes del cielo se ha convertido en supernova hasta unos meses después de que su luz explosiva llegue a la Tierra", dice el coautor, el profesor asociado Lee Spitler, jefe de proyectos espaciales en Óptica Astronómica Australiana (AAO) de Macquarie.
"Sabemos que Betelgeuse explotará 'pronto' [en términos astronómicos, esto significa en cualquier momento entre ahora y millones de años en el futuro], pero no exactamente cuándo sucederá.
"Durante aproximadamente cuatro meses al año, sólo es observable durante el día porque el sol se interpone entre Betelgeuse y la Tierra en ese momento".
El estudio confirmó los datos de fotometría diurna del Huntsman para Betelgeuse con observaciones de observatorios de todo el mundo, e incluso con telescopios espaciales.
"Este avance allana el camino para estudios ininterrumpidos y a largo plazo de estrellas como Betelgeuse mientras sufren poderosas erupciones cerca del final de su vida, expulsando cantidades masivas de material estelar en las etapas finales del ciclo cósmico de renacimiento", dice Spitler. /P>
"A los astrónomos les encanta cuando las estrellas de la Vía Láctea se convierten en supernovas porque pueden decirnos mucho sobre cómo se crean los elementos en el universo".
Desafortunadamente, añade, las supernovas en la Vía Láctea son relativamente raras; la última vez que ocurrió fue en 1604.
"Pero cuando una supernova explotó en una minigalaxia junto a nuestra Vía Láctea en 1987, fue tan útil para los astrónomos que todavía observan la explosión de la supernova en expansión casi 40 años después."
Dominar la observación diurna también supone una gran ventaja en el campo en rápida expansión de la conciencia situacional espacial (SSA), que consiste en la vigilancia estrecha de una población cada vez mayor de satélites, desechos espaciales y otros objetos artificiales que orbitan la Tierra.
En los próximos 10 años se lanzarán más satélites que en toda la historia de la exploración espacial humana.
"Con alrededor de 10.000 satélites activos ya circulando por el planeta y planes para lanzar otros 50.000 satélites en órbita terrestre baja en la próxima década, existe una clara necesidad de redes de telescopios diurnos y nocturnos dedicados a detectar y rastrear satélites continuamente", afirma Caddy.
Las posibles colisiones de satélites tienen graves implicaciones para las comunicaciones, el GPS, el seguimiento meteorológico y otras infraestructuras críticas.
La fotometría satelital, una técnica astronómica que utiliza telescopios ópticos para estudiar los cambios en el brillo de los objetos celestes, puede revelar información valiosa, incluida la composición, edad y condición de los objetos en órbita.
"Abrirnos a la observación diurna de satélites nos permite monitorear no sólo dónde están, sino también su orientación, y complementa la información que obtenemos del radar y otros métodos de monitoreo, protegiéndonos contra posibles colisiones", dice Caddy.
El equipo de Caddy demostró el potencial del Huntsman para otras observaciones astronómicas que requieren cobertura diurna y nocturna, incluido el monitoreo de satélites.
El equipo utilizó el mini-Huntsman para perfeccionar técnicas durante muchos meses, investigando sistemáticamente factores tales como tiempos de exposición óptimos, tiempos de observación y seguimiento preciso de objetivos incluso a través de turbulencias atmosféricas.
"La astronomía diurna es un campo apasionante y, con los avances en los sensores de las cámaras, los filtros y otras tecnologías, vimos mejoras espectaculares en la sensibilidad y precisión que se pueden lograr en condiciones de cielo brillante", afirma Caddy.
Añade Spitler:"Hemos perfeccionado una metodología para la observación diurna y hemos demostrado que se puede realizar con equipos asequibles y de alta gama como los objetivos Canon".
El Huntsman ha sido construido de modo que las 10 lentes funcionen en paralelo, alimentando 10 sensores de cámara CMOS ultrarrápidos que juntos pueden tomar miles de imágenes de corta exposición por segundo.
La cámara adjunta puede procesar imágenes y administrar flujos de datos muy grandes en un instante, utilizando control robótico para rastrear y capturar objetos que se mueven rápidamente, y brindando un monitoreo continuo de los objetos las 24 horas.
"Poder realizar observaciones precisas las 24 horas del día elimina las antiguas restricciones sobre cuándo los astrónomos pueden escanear los cielos", afirma Spitler.
"La astronomía diurna será cada vez más crítica a medida que entremos en la próxima era espacial."
