Espejo principal del telescopio espacial romano de la NASA completado: campo de visión 100 veces mayor que el del Hubble

Un miembro del equipo de L3Harris extrae un tejido del espejo principal del Telescopio Espacial Romano. Crédito: L3Harris Technologies

Se ha completado el espejo principal del telescopio espacial romano Nancy Grace, que recogerá y enfocará la luz de objetos cósmicos cercanos y lejanos. Con este espejo, Roman capturará impresionantes vistas del espacio con un campo de visión 100 veces mayor que las imágenes del Hubble.

«Alcanzar este hito es muy emocionante», dijo Scott Smith, director del Telescopio Romano en NASACentro de vuelo espacial Goddard en Greenbelt, Maryland. “El éxito depende de un equipo en el que todos hagan su parte, y esto es especialmente cierto en nuestro difícil entorno actual. Todos juegan un papel en la recopilación de esa primera imagen y en la respuesta a preguntas inspiradoras. «

Roman escaneará polvo y vastas franjas de espacio y tiempo para estudiar el universo utilizando luz infrarroja, que los ojos humanos no pueden ver. La cantidad de detalles que revelarán estas observaciones está directamente relacionada con el tamaño del espejo del telescopio, ya que un área más grande recoge más luz y mide características más finas.

El espejo principal de Roman tiene 2,4 metros de diámetro. Aunque es del mismo tamaño que el El telescopio espacial Hubbleespejo principal, pesa menos de una cuarta parte del peso. El espejo de Roman pesa solo 186 kilogramos (410 libras) gracias a importantes mejoras tecnológicas.

El espejo principal del Telescopio Espacial Romano refleja una bandera estadounidense. Su superficie se muestra a un nivel cientos de veces más fino que el de un espejo doméstico típico. Crédito: L3Harris Technologies

El espejo primario, junto con otras ópticas, enviará luz a los dos instrumentos científicos de Roman: el Instrumento de campo amplio e Instrumento Coronagraph. La primera es esencialmente una cámara gigante de 300 megapíxeles que ofrece la misma resolución nítida que el Hubble en casi 100 veces el campo de visión. Con este instrumento, los científicos podrán mapear la estructura y distribución de la materia oscura invisible, estudiar los sistemas planetarios alrededor de otras estrellas y explorar cómo evolucionó el universo hasta su estado actual.

El coronógrafo demuestra una tecnología que bloquea el resplandor de las estrellas y permite a los astrónomos imaginar directamente los planetas que los orbitan. Si la tecnología de coronografía funciona como se espera, verá planetas casi mil millones de veces más débiles que su estrella anfitriona y permitirá estudios detallados de planetas gigantes alrededor de otros soles.

Roman observará desde un punto de vista de aproximadamente 930.000 millas (1,5 millones de km) de la Tierra en la dirección que se aleja del Sol. La forma en forma de barril de Roman ayudará a bloquear la luz no deseada del Sol, la Tierra y la Luna, y la ubicación remota de la nave ayudará a mantener frescos los instrumentos, asegurando que podrá detectar señales infrarrojas débiles.

Los operadores de grúas bajan el equipo de soporte para mover el espejo principal del Telescopio Espacial Romano. Usando este espejo, Roman ofrecerá una nueva vista del universo, ayudando a los científicos a resolver misterios cósmicos relacionados con la materia oscura, la energía oscura y los planetas alrededor de otras estrellas. Crédito: L3Harris Technologies

Dado que experimentará un rango de temperaturas entre la fabricación y las pruebas en la Tierra y las operaciones en el espacio, el espejo principal está hecho de un vidrio especial de expansión ultrabaja. La mayoría de los materiales se expanden y contraen cuando cambian las temperaturas, pero si el espejo principal cambia de forma, distorsionaría las imágenes del telescopio. El espejo de Roman y su estructura de soporte están diseñados para reducir la flexión, lo que preservará la calidad de sus observaciones.

El desarrollo del espejo está mucho más avanzado de lo que normalmente sería en este punto, ya que la misión utiliza un espejo que ha sido transferido a la NASA por la Oficina Nacional de Reconocimiento. El equipo modificó la forma y la superficie del espejo para cumplir con los objetivos científicos de Roman.

El espejo recién remodelado tiene una capa de plata de menos de 400 nanómetros de grosor, unas 200 veces más fina que un cabello humano. El revestimiento plateado se eligió específicamente para Roman debido a su capacidad para reflejar la luz infrarroja cercana. Por el contrario, el espejo Hubble está recubierto con capas de fluoruro de magnesio y aluminio para optimizar la reflectividad de la luz visible y ultravioleta. Asimismo, el Telescopio espacial James WebbLos espejos tienen una capa de oro para acomodar sus observaciones infrarrojas de longitud de onda más larga.

El espejo de Roman está tan finamente pulido que la protuberancia promedio en su superficie es de solo 1.2 nanómetros de altura, más del doble de suave de lo que requiere la misión. Si el espejo tuviera el tamaño de la Tierra, estos bultos solo tendrían un cuarto de pulgada de altura.

“El espejo se terminó con precisión según la prescripción óptica del Telescopio Espacial Romano”, dijo Bonnie Patterson, gerente de programa de L3Harris Technologies en Rochester, Nueva York. «Dado que es mucho más suave de lo necesario, proporcionará beneficios científicos aún mayores que los inicialmente anticipados».

Luego, el espejo se montará para realizar más pruebas en L3Harris. Ya se ha probado exhaustivamente en temperaturas frías y ambientales. Las nuevas pruebas se realizarán con el espejo sujeto a su estructura de soporte.

“El espejo principal de Roman está hecho, pero nuestro trabajo no está hecho”, dijo Smith. «Estamos emocionados de ver esta misión hasta el lanzamiento y más allá, y esperamos ver las maravillas que revelará».

El telescopio espacial Nancy Grace Roman se opera en Goddard, con la participación del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y Caltech / IPAC en Pasadena, California, el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore y un equipo científico de científicos de instituciones de investigación en los Estados Unidos.