'Lucha canaria' para llevarse el Telescopio Europeo Extremadamente Grande

• Será uno de los telescopios más poderosos  del mundo
• Se prevé su entrada en servicio para 2016
• Chile y España se disputan en este momento convertirse en su  ubicación
• La ESO se reúne esta semana para estudiar las candidaturas

El Telescopio Europeo Extremadamente Grande

El E-ELT en cifras

Con su espejo principal de un tamaño de 42 metros de diámetro, éste será el telescopio más grande que observe en luz visible. Será cuatro a cinco veces más grande que las actuales instalaciones de vanguardia de este tipo, y reunirá alrededor de 15 veces más luz. También será mucho más grande que los otros dos telescopios extremadamente grandes en planificación, el Thirty-Meter Telescope y el Giant Magellan Telescope. No es posible, ni aconsejable, construir un espejo tan grande de una sola pieza. En cambio, el espejo de 42 metros estará compuesto de unos 1.000 segmentos hexagonales, de alrededor de 1,4 metros de ancho y 5 cm de grosor. Todo el concepto del telescopio se basa, de hecho, en ser modular, de forma tal que las piezas puedan ser fabricadas en grandes cantidades, reduciendo el costo radicalmente.

Desde que hace 400 años Galileo Galilei inventara su telescopio óptico se han producido enormes avances tecnológicos en la fabricación de estos, en especial en las últimas décadas con la incorporación de la electrónica y la informática a su construcción.

Hace 400 años Galileo apuntó por primera vez al cielo con un telescopio y empezó a anotar sus observaciones. Ahora sabemos mucho más. Contamos con potentes instrumentos que pueden internarse en el espacio. Enviamos satélites capaces de registrar el nacimiento del universo, su infancia y podemos observar estrellas fugaces, -las Perseidas-, como las que vemos en estas noches de agosto. Aficionados y científicos miran el cielo con el único afán de descubrir cosas nuevas. ¿Qué sabemos hoy del universo?. Es la pregunta que se ha hecho Informe Semanal en el Año de la Astronomía declarado por la UNESCO. (15/08/09).

Pero por mucha tecnología que se le aplique al diseño y construcción  de los telescopios, hay un enemigo que está siempre -o casi siempre-  presente y contra el que poco se puede hacer.

Este enemigo  es la atmósfera terrestre, que aparte de ser vital para los astrónomos  por aquello de que la necesitamos para respirar, también actúa como  escudo protector frente a ciertas radiaciones y como elemento  distorsionador en la calidad de imagen que pueden obtener los  telescopios.

“Uno de los mayores enemigos de los telescopios es la atmósfera terrestre“

Una solución a este problema es buscar un sitio en el que las condiciones  atmosféricas sean lo mejor posibles para la observación astronómica, lo  que normalmente implica escoger sitios aislados para evitar en la medida  de lo posible la contaminación lumínica, altos para dejar por debajo  tanta atmósfera como sea posible, y lo más secos posible para que el  vapor de agua de la atmósfera moleste lo menos posible.

Chile VS Canarias

Existen sitios  mundialmente conocidos con condiciones muy buenas para la instalación de  telescopios, como son el Cerro Paranal, en Chile, que alberga el  observatorio del mismo nombre, y el Roque de los Muchachos, en la  isla canaria de La Palma, donde está el Observatorio del Roque de los  Muchachos.

Y son precisamente estos dos sitios los que  parecen estar en la carrera final para convertirse en la ubicación del Telescopio   Europeo Extremadamente Grande (E-ELT), el telescopio de nueva  generación que el Observatorio   Europeo del Sur quiere tener en funcionamiento para 2016.

“El supertelescopio cuenta con 906 espejos que funcionarán como uno de 42 metros de diámetro“

Con  un presupuesto de unos 950 millones de euros se trata de un telescopio  óptico reflector que estudiará el infrarrojo que utilizará ópticas  activas para conseguir que 906 sus espejos funcionen como uno de 42  metros de diámetro, y ópticas adaptativas para poder conseguir la  resolución deseada.

 Comparación del E-ELT con el VLT y la puerta de Brandeburgo.  Comparación del E-ELT con el VLT y la puerta de Brandeburgo. 

Decidir donde construirlo no es trivial,  ya que influyen cosas como el número de noches de observación buenas al  año, la sismicidad de la zona en la que se construya, ya que la  precisión absoluta necesaria en los movimientos de estos telescopios se  puede ver afectada por temblores absolutamente imperceptibles para un  ser humano, o el que se construya en un lugar más o menos alejado de  núcleos de población, pues si los astrónomos tienen que "irse a vivir"  al telescopio mientras trabajan eso es un coste añadido a tener en  cuenta.

Así que la tarea de la ESO en su reunión en Alemania  del 2 al 4 de marzo en la que se hablará de los estudios científicos y  técnicos que se han presentado a favor de cada uno de los sitios no  parece desde luego nada fácil.

Soluciones ante las condiciones atmosféricas

Una  solución obvia para esto, aunque cara, es colocar los telescopios fuera  de la atmósfera, como por ejemplo el telescopio  espacial Hubble, el Spitzer, el COROT, o cualquier  otro de los que las distintas agencias espaciales del mundo han puesto  en órbita.  A pesar de ser una solución cara y compleja, en ocasiones es  la única viable, pues la atmósfera absorbe ciertas radiaciones y no hay  otra forma de observarlas que desde ahí arriba.

Otra es  colocar el telescopio a la mayor altura posible,  para que haya la menos  cantidad de atmósfera posible entre él y los objetos a observar, que es  justo lo que hace el telescopio SOFIA,  un telescopio refractor de 2,5 metros para el estudio de los  infrarrojos montado en un Boeing 747SP convenientemente modificado.

A  su altura de trabajo de unos 12 kilómetros casi todo el vapor de agua de  la atmósfera terrestre queda por debajo de él, con lo que podrá  observar aproximadamente un 85% del rango infrarrojo.  Además, al estar  montado en un avión se puede desplazar a prácticamente cualquier lugar  del mundo para realizar observaciones, algo "un poquito" más complicado  de hacer con los telescopios fijos de toda la vida.

Tecnología punta para la observación espacial

Las ópticas activas y las ópticas adaptativas que utilizará este supertelescopio europeo han permitido realizar desde la superficie de nuestro planeta observaciones impensables hace no muchos años.

Las ópticas activas, incorporadas en telescopios que han entrado en servicio a partir de los 80, permiten construir espejos más grandes del límite de unos 8 metros de los espejos tradicionales que impone la tecnología actual, pues estos tenían que ser extraordinariamente gruesos para que su forma no se distorsionara, lo que los hacía a su vez cada vez más difíciles de mover y mantener en posición con la suficiente precisión.

En su lugar se usan materiales que por si mismos no tienen la rigidez suficiente pero que se mantienen en la  forma adecuada mediante unos actuadores controlados por un sofisticado sistema informático que monitoriza continuamente la calidad de la imagen que se está obteniendo y que modifica la forma del espejo según sea necesario.

“Cuanto mayor sea su espejo principal, será capaz de ver objetos tenues y distantes“

Y es que para un telescopio, cuanto mayor sea su espejo principal, mayor capacidad de captación de luz tendrá y será capaz de ver objetos más tenues y distantes.

Además, gracias a las ópticas activas también se pueden utilizar de forma conjunta varios espejos más pequeños, baratos, y fáciles de construir, y que equivalen a uno mucho más grande.

Así, por citar un par de  ejemplos, el espejo primario del Gran Telescopio Canarias está formado por 36 espejos hexagonales de 1,9 metros entre vértices que juntos equivalen a un espejo de 10,4 metros de diámetro, mientras que el del Gran telescopio Sudafricano está formado por 91 elementos también hexagonales que equivalen a un gran espejo de 11 metros.

Las ópticas adaptativas, por su parte, son un desarrollo aún más reciente, y se pueden aplicar tanto en telescopios con ópticas activas o normales.  El truco de las ópticas adaptativas consiste en que cuando se está tomando una imagen con el telescopio se usa una estrella u objeto conocido como referencia de tal forma que el sistema, que sabe como debería estar "viéndolo" el telescopio, es capaz de calcular la diferencia entre esta imagen teórica y la real, aplicando las compensaciones necesarias para corregir o atenuar cualquier distorsión que se pueda estar produciendo.

Es, por poner un símil más cotidiano, un poco como los sistemas de estabilización de imagen de las cámaras de foto y de vídeo, que detectan los movimientos de estas y los corrigen para evitar imágenes movidas.

Los sistemas de ópticas adaptativas más modernos ya no necesitan tan siquiera disponer de un objeto más o menos brillante en el campo de visión del telescopio para que actúe como guía, sino que son capaces de crear su propia referencia disparando un láser que crea esta guía, lo que les da aún más flexibilidad, como se puede ver en este vídeo.