Recientemente hemos estado informando sobre una serie de estudios del Observatorio de los Mundos Habitables (HWO), la misión telescópica insignia de la NASA, hasta la década de 2040. Estos estudios analizaron el tipo de datos que necesitaban recopilar y qué tipos de mundos esperaban encontrar. Otro ha sido publicado en forma preimpresa en arXiv por la recién formada Oficina de Proyectos de Maduración Tecnológica de HWO, que describe la maduración tecnológica requerida para este poderoso observatorio y el «espacio comercial» que debe explorar para completar su misión declarada.
Esa misión tiene algunos objetivos diferentes, pero quizás el más importante sea buscar signos de vida en al menos 25 mundos diferentes similares a la Tierra, de ahí el nombre de la misión. Otros objetivos incluyen observar mundos oceánicos en nuestro propio patio trasero (como Europa y Encelado) y caracterizar asteroides potencialmente peligrosos con una sensibilidad sin precedentes. Otro objetivo es estudiar cómo los agujeros negros supermasivos controlan la formación de estrellas, así como mapear galaxias distantes. Pero el objetivo principal del Observatorio de Mundos Habitables es monitorear mundos potencialmente habitables.
Desafortunadamente, este es un objetivo técnicamente muy desafiante. Para descubrir la «Tierra 2.0», los componentes que componen el HWO no pueden moverse ni deformarse más que unos pocos picómetros. Para ponerlo en perspectiva, un átomo típico mide unos 100 picómetros de diámetro. Necesita tal precisión porque los planetas que intenta observar directamente son 10 mil millones de veces más brillantes que la estrella que orbitan. A modo de comparación, el telescopio más eficiente que tenemos actualmente en órbita, el Telescopio Espacial James Webb, tiene una estabilidad del orden de nanómetros. Entonces, HWO debería ser 1000 veces más estable que la web.
Un vídeo de la NASA explica el HWO. Crédito: Canal de YouTube Goddard de la NASA
Este es un requisito de diseño difícil, por decir lo menos, y para realizar un seguimiento del progreso hacia ese objetivo, el equipo del proyecto está utilizando un sistema llamado Niveles de madurez conceptual (CML). Al igual que los niveles de preparación tecnológica (TRL) más utilizados, el propósito del CML es realizar un seguimiento del «estado» de todo el concepto de la misión. A medida que la misión madura, el CML aumenta de 1 a 8, lo que representa una idea básica, y 8 representa la finalización de la «línea base del proyecto» y la implementación a gran escala.
Un documento publicado recientemente anuncia que HWO ha pasado de CML 2 (Fase de viabilidad temprana) a CML 3 (Espacio comercial). Durante el estudio Trade Space, los miembros del equipo del proyecto utilizan una herramienta llamada Casos analíticos exploratorios, donde intentan modelar diferentes configuraciones de telescopios e identificar qué brechas tecnológicas están frenando ciertas implementaciones. El diseño del telescopio aún no está finalizado, pero se están considerando varias posibilidades diferentes.
Se han identificado una serie de piezas técnicas críticas como parte de esas posibilidades. El primero es el Coronógrafo, una pantalla estelar que es absolutamente fundamental para el éxito de la misión. Es responsable de bloquear la luz de la estrella anfitriona del planeta, pero debe distorsionarse cumpliendo con el requisito de estabilidad del picómetro. El telescopio es otro desafío con sus enormes espejos. Para hacer frente a la distorsión térmica de un gran espejo que se espera tenga al menos 6,5 m de diámetro, se requieren, como mínimo, materiales avanzados. El último desafío de ingeniería es el dispositivo de captación de luz. Requieren el desarrollo de materiales como recubrimientos de luz ultravioleta lejana y detectores de fotón único de bajo ruido.
La Dra. Becky entrevista a uno de los científicos principales del Observatorio de los Mundos Habitables. Crédito: canal de YouTube de la Dra. Becky
Todas estas tecnologías siguen siendo simplemente parte del debate sobre el «espacio comercial», que se integra en torno a dos diseños principales compatibles con el lanzamiento: una apertura de 6,5 a 7 m de ancho, que no requiere plegado para el lanzamiento, y una apertura de 8 a 8,5 m con una sección plegada en forma de red. Durante los próximos dos años, el equipo del proyecto se centrará en modelar las ventajas, desventajas y desafíos de cada una de las tres tecnologías clave. Después de esos estudios, se reduce a un solo diseño y pasa a CML 4.
El equipo espera realizar una revisión del concepto de misión (MCR), un hito clave en el cronograma del proyecto de la NASA, alrededor de 2029, y trasladar formalmente el proyecto a CML 5 en ese momento. Esto significa que el proyecto todavía está en camino de comenzar a principios de la década de 2040, aunque se finalizará una fecha oficial como parte del MCR. Dados los recientes problemas de financiación de la agencia y la posibilidad de otro inminente cierre del gobierno apenas unos meses después del último, no está claro si incluso los plazos más inmediatos son realistas. Tendremos que esperar y ver.
Más información:
LD Feinberg et al. – Maduración conceptual y tecnológica del Observatorio de los Mundos Habitables: Viabilidad Temprana y Exploración Espacial Comercial
UT – Lista de compras de Alien Hunter
UT – Buscando ‘Océanos Verdes’ y ‘Tierras Púrpuras’
UT – HWO puede detectar signos irrefutables de vida en exoplanetas
