Una de las limitaciones más importantes en cuanto al tamaño de los objetos colocados en órbita es el tamaño del carenado utilizado para colocarlos allí. Los telescopios grandes deben introducirse en una carcasa relativamente pequeña y desplegarse en su tamaño completo, a veces mediante procesos complejos. Pero incluso con estos procesos, todavía existe un límite superior al tamaño que puede alcanzar un telescopio. Esto puede cambiar pronto, con la llegada de materiales inteligentes, particularmente en un proyecto financiado por el Instituto de Conceptos Avanzados (NIAC) de la NASA, que permitiría construir un radiotelescopio de un kilómetro de tamaño en el espacio.

El proyecto, encabezado por Davide Guzzetti en Auburn, utilizará polímeros inteligentes autoplegables para desplegar una serie de antenas de radio en forma de espiral en el espacio. Luego, los científicos pueden utilizar la interferometría, una técnica en la que las señales que inciden en diferentes platos y se separan se utilizan para amplificar el área efectiva del telescopio.

Este telescopio sería particularmente bueno para buscar una cosa: la señal de 21 cm. Considerada el santo grial de la astrofísica, esta señal se emitió durante la vida temprana del hidrógeno y es esencial para comprender lo que sucedió entre la Big Band y la era de la reionización en el universo temprano.

Desafortunadamente, la señal llega a la Tierra en frecuencias relativamente bajas, que luego son filtradas por nuestra ionosfera y, en algunos casos, interrumpidas por nuestras propias emisiones de radio. Entonces diferentes equipos propusieron soluciones a este asunto. Ya hemos hablado antes de la idea de un telescopio en la cara oculta de la Luna. Otros proyectos incluyen enjambres de telescopios separados en el espacio que nuevamente utilizan interferometría, pero estarán separados unos de otros.

Aunque un telescopio en la Luna es fantástico, se necesitaría una infraestructura allí para construirlo y operarlo, que aún no existe. Por otro lado, los telescopios que están instalados en una configuración de interferómetro pero que no están conectados físicamente y simplemente flotan en el espacio pueden cambiar de posición relativa, lo que hace que mantener esta disposición sea particularmente difícil.

El Dr. Guzzetti y sus colegas creen que tienen la solución: una configuración de interferómetro que utiliza docenas de pequeños sensores, pero conectados entre sí mediante material inteligente que puede desplegarse después de llegar al espacio. En este escenario, puede obtener los beneficios de la gran área efectiva del interferómetro sin la necesidad de complejos algoritmos de corrección para la posición relativa del satélite. Tampoco sería necesario construir toda una infraestructura lunar para operarla, ya que podría construirse utilizando tecnología moderna que ya tiene un nivel relativamente alto de sofisticación.

En un artículo de 2021, el equipo describe cómo podría funcionar este sistema, incluido el uso de una serie de “bisagras de tinta” que pueden introducir pliegues en el material una vez que alcanza una determinada temperatura. Dado que la exposición a la luz solar directa sin duda haría que la temperatura alcanzara esa temperatura (100 grados Celsius), una serie de sensores con estas bisagras estratégicamente colocadas entre ellos podrían expandirse en un patrón en espiral que podría tener kilómetros de diámetro.

Ésta es una muy buena superficie para un interferómetro. Todos los sensores se pueden conectar entre sí mediante cables o conexiones similares que pasan a través de bisagras, eliminando el problema que afecta a otros interferómetros espaciales con componentes separados.

Aunque el sistema tiene sus ventajas y el documento describe cómo podría implementarse, no hay un seguimiento claro de los próximos pasos del proyecto. Los polímeros con memoria de forma utilizados en el sistema también tienen muchos otros usos, por lo que fabricar un telescopio gigante en el espacio puede no ser la principal prioridad para los investigadores especializados en él. Pero, como ocurre con todas las ideas, vale la pena señalar y recordar que quizás algún día podamos tener un telescopio de un kilómetro de ancho flotando sobre la Tierra, capturando rastros del universo primitivo.

Aprende más:
Parmar et al. – Diseño y análisis de la mecánica de despliegue de un interferómetro espacial autoplegable de base helicoidal.
UT – Un radiotelescopio en la luna podría ayudarnos a comprender los primeros 50 millones de años del universo
UT – La NASA está trabajando en un sistema de cuerda plegable
UT – Los futuros telescopios espaciales podrían tener hasta 100 metros de diámetro, construirse en el espacio y luego doblarse para formar una forma precisa.

Imagen principal:
Un dibujo del despliegue de un interferómetro inteligente basado en materiales en el espacio.
Crédito – Parmar et al.