Sistema del mundo s. XX (I): Telescopio espacial

          A comienzos del siglo XX, nuestra concepción del universo era todavía muy limitada. A pesar de tener telescopios desde hace varios siglos y de haber podido explicar los movimientos de los cuerpos celestes, casi no habíamos salido de nuestro entorno «inmediato». Todavía no estaba claro si todo el universo estaba compuesto únicamente por nuestra galaxia o si había alguna otra (Andrómeda, visible con unos simples prismáticos, parecía ser un candidato, pero poco más). Tampoco sabíamos si existían otros planetas fuera del sistema solar, y lo que sabíamos de los planetas conocidos era únicamente en base a telescopios terrestres. El ser humano ni siquiera había salido de la atmósfera terrestre.

          Sin embargo, durante el siglo XX se comienza a investigar el espacio en profundidad, con nuevos instrumentos y teorías nunca antes conocidas (completamente bizarras, pero ciertas). En unas pocas décadas se descubrirán otras galaxias, así como supercúmulos de ellas, sabremos su vida y «veremos» como chocan unas con otras; la materia y energía oscura, que representa el 95% del universo y que no podemos detectar, pero que tiene que estar ahí; se rastrea el origen del universo hasta sus primeros momentos; se encuentran otros planetas, algunos con condiciones similares a la Tierra; estrellas de neutrones tan pequeñas que cabrían cuatrocientos millones en nuestra Luna, aunque cada una podría tener 600.000 veces la masa de nuestra Tierra; estrellas magnéticas; supernovas; agujeros negros… Y, con un carácter mucho más práctico que intelectual y estético, comienza a encontrarse agua por todos lados (como la Luna de la Tierra; Europa, una de las lunas de Júpiter; Marte…), lo que nos permite plantear seriamente la colonización de otros cuerpos celestes.

          Se busca, por lo tanto, estudiar y desvelar los secretos del universo: qué cuerpos lo componen; qué naturaleza, qué forma y qué composición tienen; dónde están; cómo interaccionan entre ellos y con nosotros; y, quizás la pregunta más importante: ¿hay vida más allá de la Tierra? ¿Estamos solos? Pero también buscamos extender la vida, en general, y nuestra especie, en particular, a ellos. Buscamos lugares colonizables y formas de colonizarlos. El siglo XXI está llamado a extender la especie humana a otros astros, y para ello, tanto el desarrollo técnico como el conocimiento científico van de la mano, mostrándonos un universo de una belleza inigualable, pero también permitiéndonos soñar con un nuevo hogar en las estrellas.

El espacio profundo

«todavía se deberán inventar otras ayudas para la vista

que sean mejores de las que ya tenemos,

como estas lo son al ojo desnudo, de tal manera que, quizás,

seamos capaces de encontrar criaturas vivas en la luna,

o en otros planetas» (M, prefacio).

          Desde la invención del telescopio, estos se mejoran cada vez más. Newton corrige la aberración cromática, las lentes se hacen mejores, incluso se sustituyen por juegos de espejos (más fáciles de construir y de escalar)… Y, sobre todo, se hacen más y más grandes. O, mejor dicho, más gordos, es decir, con mayor apertura, para captar más luz, lo que te permite ver objetos más sutiles. No obstante, en el siglo XX, estos alcanzan su límite en líneas generales, ya que la propia atmósfera comienza a ser un problema para la observación astronómica, por su densidad, su movimiento (especialmente con el calor), su composición… y su contaminación lumínica residual (lo que aumenta considerablemente desde la invención de la luz y la consecuente iluminación del mundo nocturno): «los telescopios en la tierra ya han alcanzado el límite impuesto por las fluctuaciones irregulares de la atmósfera, dando lugar a una “mala visión”» (Spitzer, 1946).

          Pero las innovaciones tecnológicas y científicas, así como las bélicas, fueron en aumento, lo que dio lugar a un importante desarrollo de tecnología de cohetes que podía lanzar objetos a una gran distancia (incluso en vertical). Esto lleva a Lyman Spitzer a soñar con la necesidad de establecer un observatorio espacial en órbita con la Tierra, pero fuera de su atmósfera («tan lejos como las técnicas de telemetría y la mecánica celeste nos permita» (Spitzer, 1946)), ya que «semejante herramienta científica, si fuera prácticamente realizable, podría revolucionar las técnicas astronómicas y abrir completamente nuevos paradigmas en la investigación astronómica» (Spitzer, 1946).

          Este observatorio permitiría no solo ver el mundo con mayor claridad, ya que «la luz de fondo del cielo nocturno se reduciría drásticamente» (Spitzer, 1946), sino ver muchos fenómenos que no se pueden observar desde la superficie terrestre, porque emiten luz ultravioleta e infrarroja, que la atmósfera absorbe: «bloquea toda la luz ultravioleta y oscurece muchas regiones de la infrarroja» (Spitzer, 1946). Esto es especialmente importante para medir la composición de las estrellas, pues estas están formadas mayoritariamente de hidrógeno, helio, carbono, nitrógeno y oxígeno, y «las líneas de absorción producidas por estos átomos en sus niveles más bajos (llamados “líneas de resonancia”) se encuentran en el ultravioleta» (Spitzer, 1946) así como su temperatura (independiente del color a partir de los 15.000 grados), su brillo y distancia, las supernovas (un completo misterio [a complete puzzle], según Spitzer)… Pero también permitiría estudiar la atmósfera de los planetas, pues su concentración de agua y oxígeno se ve falseada por las moléculas de la atmósfera terrestre, así como la composición del polvo interestelar (y su nivel de moléculas, así como el tamaño de sus partículas), a partir del cual se podría comprender mejor el origen de las estrellas, lo que es especialmente significativo para estudiar las estrellas más lejanas.

          Es decir, necesitábamos un observatorio espacial. Y este requeriría, como mínimo un espectrómetro, aunque sería mejor que tuviese, al menos, un telescopio de diez pulgadas o, soñando a lo grande, uno de 200 o 600 pulgadas (entre cinco y diez metros), con el cual «un objeto en marte de una milla de radio [1,6 kilómetros] podría ser grabado claramente en oposición, mientras que en la luna un objeto de cincuenta pies [poco más de quince metros] podría ser detectado con radiación visible» (Spitzer, 1946). Solo así podríamos estudiar «si el espacio es curvado o si el universo es finito o infinito» (Spitzer, 1946), pero también las estructuras y distancias de las galaxias, «la naturaleza de sus todavía enigmáticos brazos en espiral podría ser investigada» (Spitzer, 1946) y se podría resolver la discusión sobre las estructuras, de apariencia artificial, para algunos, de Marte: «la controversia sobre si hay vida inteligente en Marte podría ser quizás abordada objetivamente con semejante telescopio gigante» (Spitzer, 1946) Sin embargo, como siempre ocurre en investigación, los mayores descubrimientos son aquellos que son inimaginables, por estar más allá de nuestra actual comprensión del universo.

          «la principal contribución de semejante nuevo sistema y tal poderoso instrumento sería, no fundamentar nuestras ideas presentes del universo en el que vivimos, sino descubrir nuevos fenómenos todavía no imaginados, y quizás modificar profundamente nuestra concepción básica del espacio y del tiempo» (Spitzer, 1946).

          Este artículo llegó a la National Aeronautics and Space Administration (NASA), quienes en 1957 envían al espacio varios satélites con telescopios de ultravioleta como proyectos pilotos, y, posteriormente, a la National Academy of Science (1969), así como a la European Space Agency en 1977 (que se compromete a financiar el 15% del coste del telescopio a costa del 15% de su tiempo de uso). Finalmente, tras encontrar un fino equilibrio entre el precio y el tamaño del observatorio astronómico espacial, y tras décadas de investigación y negociación, la comunidad científica, incluyendo decenas de universidades y centros, así como diferentes instituciones de hasta trece países, consiguen que, en 1977, el Congress de los Estados Unidos de América apruebe la financiación del Hubble Space Telescope (el Hubble), un telescopio de 2,4 metros de apertura con capacidad para observar el espectro visible, el infrarrojo y el ultravioleta.

          Y, efectivamente, nuestra concepción del universo cambió una vez más.

Citas

M: Robert Hooke: Micrographia.

Spitzer, 1946: Lyman Spitzer. Astronomical advantages of an extra-terrestrial observatory.