Proponemos crear el primer observatorio híbrido que combine un dosel estelar de 100 metros de diámetro en el espacio y un telescopio en la Tierra. El observatorio híbrido de exoplanetas similar a la Tierra convertiría los telescopios terrestres más grandes actualmente en construcción (el Telescopio Gigante de Magallanes, el Telescopio de Treinta Metros y el Telescopio Muy Gigante) en los detectores de planetas más potentes jamás diseñados.

Ningún otro dispositivo propuesto puede igualar la resolución angular (nitidez de la imagen), la sensibilidad (capacidad de ver objetos débiles en un momento dado) o el contraste (capacidad de ver planetas débiles cerca de estrellas brillantes). Se necesita un telescopio grande porque los planetas similares a la Tierra son muy débiles. Se necesita una cortina de estrellas 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.

La cortina de una estrella en una órbita fija en el espacio igualaría la posición y la velocidad de un telescopio en movimiento, proyectando una sombra oscura sobre la estrella, sin bloquear la luz de sus planetas. La propulsión activa mantendrá la alineación durante el seguimiento. La óptica adaptativa del telescopio compensará las distorsiones atmosféricas de las imágenes entrantes.

El proyecto HOEE abordará la recomendación de máxima prioridad en el Informe de estrategia de exoplanetas: observar la luz reflejada por planetas similares a la Tierra mediante espectroscopía de baja resolución. Esta luz se ve afectada por los minerales de la superficie, los océanos, los continentes, el clima, las plantas, los componentes atmosféricos, la temperatura y la presión. Observar muchos sistemas ayudaría a responder la pregunta de por qué formaciones como nuestro sistema solar son tan raras; De los miles de sistemas exoplanetarios conocidos, ninguno es como el nuestro, con planetas interiores rocosos, débiles nubes de polvo, un cinturón de asteroides y exoplanetas gigantes.

Monitorear el oxígeno producido por la fotosíntesis respondería preguntas como si la vida es rara o común, qué requiere y cuánto tiempo tarda en crecer. Pero esta marquesina estelar no se puede construir según los diseños actuales. Se desarrollará un nuevo diseño ultraligero que podrá construirse o ensamblarse en el espacio. Nuestro objetivo es reducir la masa del dosel estelar en más de 10 veces. No hay ninguna razón por la que se deban utilizar miles de kilogramos para soportar 400 kilogramos de películas delgadas. El proyecto del dosel estelar se basa en dos innovaciones principales: un observatorio híbrido Tierra-espacio y un observatorio muy grande en la Tierra.

El eje largo que requiere el diseño y el ancho es el concepto mecánico de la propia marquesina en forma de estrella. Debe cumplir requisitos contradictorios en cuanto a tamaño, masa, precisión de forma, estabilidad y rigidez durante o después de que se encienda el propulsor. Es necesaria una masa baja para observar muchas estrellas objetivo diferentes. Si se puede ensamblar o construir después del lanzamiento, no es necesario construirlo para sobrevivir después del lanzamiento. Creemos que se pueden cumplir todos los requisitos si nos esforzamos lo suficiente. HOEE es el observatorio de exoplanetas más potente propuesto hasta la fecha.

— Selección de la Fase 1 del NIAC 2022 Escrito por John Mather NASA GSFC

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