Resumen:
La NASA anunció que el Telescopio Espacial Romano Nancy Grace completó recientemente con éxito una serie de pruebas de apuntamiento clave y su coronógrafo recibió con éxito señales de luz del universo por primera vez. Esto marca que esta nueva generación de equipos de observación astronómica, encargados de encontrar y estudiar exoplanetas, ha logrado avances importantes antes de lanzar oficialmente la exploración científica.
Según la NASA, el Telescopio Espacial Romano completó la prueba del sistema de guía de precisión del 15 al 21 de septiembre. Este sistema se encarga de garantizar que el telescopio se mantenga estable en la misma zona del cielo durante observaciones de larga duración. Luego, el 22 de septiembre, el coronógrafo montado en el telescopio detectó con éxito luz del universo, completando la primera "mirada reveladora del universo".
El principal equipo científico del Telescopio Romano, el Wide Field Surveyor, está equipado con 18 detectores. Cada detector reservará una pequeña área para seguir continuamente las estrellas guía cuyas posiciones se conocen. Cuando comienza la observación, el sistema de control de actitud de la nave espacial primero apuntará el telescopio al área objetivo predeterminada y luego el sistema de guía de precisión monitoreará continuamente la posición de la estrella guía y hará correcciones en tiempo real para cualquier pequeña desviación. Sin estos mecanismos de ajuste, el telescopio no podrá obtener imágenes de alta calidad y lo suficientemente claras.
Begonia Vera, directora del sistema de instrumentos de guía del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, dijo que cada observación del telescopio romano depende de su capacidad para mantener una orientación precisa del área objetivo durante mucho tiempo, y una exposición profunda puede durar minutos o incluso horas. El sistema de guía envía información de la posición de la estrella guía al sistema de control de actitud aproximadamente cuatro veces por segundo para que el sistema pueda corregir la deriva de manera oportuna. Los resultados de las pruebas muestran que en el modo de observación de campo amplio, el telescopio puede mantener una estabilidad mejor que una cienmilésima de grado durante 30 minutos seguidos; en el modo coronógrafo con mayor tiempo de observación, puede funcionar de forma continua y estable hasta por 8 horas.
Los investigadores señalaron que este nivel de estabilidad equivale a hacer brillar de forma continua y precisa un rayo láser sobre una moneda de diez centavos estadounidense desde unos 240 kilómetros de distancia. El equipo de ingeniería optimizará aún más el rendimiento del sistema en el futuro, con el objetivo de mejorar esta precisión al mismo nivel de capacidad de orientación a una distancia de 370 kilómetros.
Además de los métodos de orientación tradicionales, el telescopio romano también probará una nueva tecnología de orientación. A diferencia de muchos otros telescopios espaciales, Roman no está equipado con instrumentos de orientación independientes. Utilizará datos espectrales obtenidos durante observaciones científicas como referencia de posicionamiento en lugar de depender únicamente de imágenes de puntos estelares para el seguimiento. Dado que el propio telescopio tiene capacidades de medición espectral, puede utilizar directamente estos datos para lograr un control de actitud de alta precisión. El equipo de investigación planea validar este modelo innovador en las próximas semanas.
Después de completar la verificación del sistema de guía de precisión, los investigadores realizaron más pruebas junto con el coronógrafo los días 22 y 27 de septiembre. La tarea principal de un coronógrafo es filtrar la luz extremadamente brillante de una estrella, lo que permite a los científicos observar planetas que orbitan alrededor de la estrella y que son mucho menos luminosos que la estrella misma, así como el disco de polvo que la rodea.
Villa dijo que el coronógrafo tiene un mecanismo de estabilización interna independiente, y su estabilidad es incluso mayor que la del topógrafo de área amplia. Esta estabilidad ultra alta es crucial para fotografiar exoplanetas directamente, porque incluso pequeñas vibraciones o errores de orientación pueden causar que una luz intensa de la estrella se filtre hacia el instrumento, ahogando por completo la señal planetaria originalmente débil.
El coronógrafo se puso en marcha el 1 de septiembre y a mediados de mes se comprobó continuamente el estado de los sistemas digitales, electrónicos y mecánicos. Después de confirmar que el sistema de guía de precisión podía cumplir con los requisitos de estabilidad, el equipo ajustó el enfoque del instrumento y realizó la primera observación espacial imperfecta. Estos datos iniciales ayudarán a los ingenieros a optimizar aún más el rendimiento del instrumento.
Vanessa Bailey, científica coronógrafo del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, dijo que esta observación demuestra que el instrumento puede formar imágenes enfocadas. Aunque se trata sólo de una prueba de alcance limitado, inicia una serie de tareas de verificación que se actualizan gradualmente y se vuelven cada vez más complejas para preparar futuras observaciones científicas formales.
En su primera prueba, el coronógrafo apuntó a una estrella débil en la Gran Nube de Magallanes. Aparece algo de ruido adicional en la imagen porque el detector se mantiene deliberadamente por encima de su temperatura de funcionamiento final para evitar que los contaminantes se adhieran a la superficie del detector.
La tarea inicial, explicó Bailey, era simplemente confirmar que la luz podía viajar sin problemas a través de todo el sistema. La siguiente segunda fase de pruebas verificó aún más las capacidades de apuntamiento del instrumento. El equipo bajó la temperatura del detector para aumentar la sensibilidad y observó otra región de la Gran Nube de Magallanes. Los investigadores esperaban ver una gran cantidad de estrellas en una sola imagen, y el resultado final fue exactamente el esperado, para alivio del equipo.
A medida que el sistema de guía de precisión y el coronógrafo han pasado sucesivamente verificaciones clave, el Telescopio Espacial Romano está entrando gradualmente en la etapa de operación científica. En el futuro, no sólo emprenderá misiones de estudio cósmico a gran escala, sino que también utilizará tecnología avanzada de imágenes coronales para explorar sistemas planetarios alrededor de estrellas cercanas, proporcionando a los humanos nuevas capacidades para observar directamente mundos distantes y buscar planetas potencialmente habitables.
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