Observatorio híbrido de exoplanetas similares a la Tierra (HOEE) – NIAC
Proponemos el primer observatorio híbrido, que combina un telescopio espacial de 100 m de diámetro con un telescopio terrestre. El Observatorio Híbrido de Exoplanetas Similares a la Tierra (HOEE) transformaría los mayores telescopios terrestres actualmente en construcción (el Telescopio Gigante de Magallanes, el Telescopio de Treinta Metros y el Telescopio Extremadamente Grande) en los detectores de planetas más potentes jamás diseñados.
Ningún otro equipo ofrecido puede igualar la resolución angular (nitidez de la imagen), la sensibilidad (capacidad de ver objetos débiles en un período de tiempo determinado) o el contraste (capacidad de ver planetas débiles cerca de estrellas brillantes). El gran telescopio es necesario porque los planetas similares a la Tierra son extremadamente débiles. La sombrilla es necesaria para bloquear el resplandor de las estrellas anfitrionas; El Sol es 10 mil millones de veces más brillante que la Tierra en longitudes de onda visibles.
Una sombrilla colocada en una órbita astroestacionaria se adaptaría a la posición y velocidad del telescopio en movimiento y proyectaría una sombra oscura sobre la estrella, sin bloquear la luz de sus planetas. La propulsión activa mantendría la alineación durante la observación. La óptica adaptativa del telescopio compensaría la distorsión atmosférica de las imágenes recibidas.
La HOEE abordaría la recomendación de máxima prioridad del informe de la Estrategia de Exoplanetas: observar la luz reflejada por planetas similares a la Tierra mediante espectroscopía de baja resolución. Esta luz está influenciada por los minerales de la superficie, los océanos, los continentes, el clima, la vegetación, los componentes atmosféricos, la temperatura y la presión. Observar muchos sistemas ayudaría a responder la pregunta de por qué configuraciones como la de nuestro propio sistema solar son raras; Entre los miles de sistemas de exoplanetas conocidos, ninguno se parece mucho a nuestro sistema solar, con planetas interiores rocosos, una tenue nube de polvo, un cinturón de asteroides y planetas exteriores gigantes.
La observación del oxígeno fotosintético ayudaría a responder las siguientes preguntas: ¿es la vida rara o común, qué requiere y cuánto tiempo tarda en desarrollarse? Pero este parasol no es factible con los diseños actuales. Se desarrollará un nuevo diseño ultraligero, que podrá construirse o ensamblarse en el espacio. Nuestro objetivo es reducir la masa del parasol en más de un factor de 10. No hay razón para necesitar miles de kilos para soportar 400 kilos de finas membranas. El HOEE se basa en dos innovaciones importantes: un observatorio híbrido terrestre-espacial y un telescopio terrestre extremadamente grande.
El mástil principal que es necesario diseñar y demostrar es el concepto mecánico del propio escudo estelar. Debe cumplir requisitos contradictorios en cuanto a tamaño y masa, precisión y estabilidad de forma, y rigidez durante o después del disparo del propulsor. Una masa baja es esencial para observar muchas estrellas objetivo diferentes. Si se puede ensamblar o construir después del lanzamiento, no es necesario construirlo para sobrevivir al lanzamiento. Creemos que se pueden cumplir todos los requisitos, siempre que se esfuerce lo suficiente. HOEE es el observatorio de exoplanetas más poderoso jamás propuesto.
— Selección de la Fase I del NIAC 2022 por John Mather NASA GSFC
Astrobiología, biofirmas,
