Cada 10 años, los astrónomos y astrofísicos estadounidenses publican un nuevo informe para la próxima década de investigación en astronomía y astrofísica. La semana pasada, las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina lanzaron el último, que establece una nueva trayectoria para la exploración espacial moderna.

El estudio decenal, denominado Astro2020, se basa en cientos de documentos técnicos y varios años de deliberación de más de 13 subgrupos. El informe de 600 páginas marca tres prioridades científicas clave para la próxima década y aboga para que EE. UU. invierta en dos proyectos importantes: el Telescopio Gigante de Magallanes y el Telescopio de Treinta Metros. El informe establece que, sin una importante inversión federal de EE. UU., ambos proyectos probablemente fracasarían, pero no indica cuánta inversión nueva se requeriría.

La profesora de física y astronomía en la Universidad Estatal de Luisiana (EE. UU.) Gabriela González, que también fue miembro del comité directivo del informe, asegura que el estudio proporciona un plan factible que considera tanto el coste como el apoyo de la comunidad.

Estas son algunas de las conclusiones más importantes.

Tres prioridades científicas clave

Muchos expertos se alegrarán de saber que el interés inicial en los sistemas exoplanetarios no se desvanecerá pronto. Una de las tres prioridades científicas clave anunciadas en el informe de este año es identificar y describir los planetas similares a la Tierra fuera de nuestro sistema solar.

Aunque los exoplanetas han sido un tema popular de debate durante más de dos décadas, este nuevo esfuerzo se centrará en la búsqueda de mundos habitables en particular. La vida en la Tierra ha alterado radicalmente la atmósfera del planeta, y los investigadores quieren buscar firmas similares en otros lugares para determinar si otros planetas han desarrollado los componentes adecuados para sustentar la vida compleja.

Mediante la espectroscopia, que examina cómo interactúan la materia y la luz, los astrónomos comenzarán a estudiar las atmósferas de mundos grandes y calientes en busca de evidencia de biofirmas o signos de vida en otros planetas.

La segunda nueva prioridad anunciada en el informe: intentar comprender lo que sucedió durante los primeros momentos de nuestro universo al analizar la naturaleza de los agujeros negros, las enanas blancas y las explosiones estelares. A través de los proyectos como el lanzamiento de la Antena Espacial de Interferómetro Láser (Laser Interferometer Space Antenna o LISA), la sonda espacial propuesta que detectará y medirá las ondas gravitacionales, la investigación en esta área podría ayudar a los científicos a descubrir nueva física y aumentar nuestra comprensión de las mediciones astronómicas.

La tercera prioridad tratará de abordar los orígenes y la evolución de las galaxias y determinar cómo se entrelazan estos sistemas astronómicos. En especial, los investigadores quieren utilizar la espectroscopia para estudiar las diversas estructuras que componen los entornos alrededor de las galaxias.

Una nueva forma de planificar las misiones

El informe del comité también señala que la NASA debería crear un nuevo programa para cambiar la forma en la que se planifican y desarrollan los proyectos.

González resalta: "En vez de recomendar y aprobar misiones que tomarán tantos años, lo que recomendamos a la NASA es crear una línea que denominamos Programa de Maduración de Tecnología y Misiones de Grandes Observatorios, que diseñe y desarrolle la tecnología para las misiones antes de su aprobación".

Este programa desarrollaría las tecnologías años antes de la fecha prevista para cualquier misión espacial y proporcionaría comprobaciones y revisiones en las primeras etapas a lo largo del camino. En general, ese proceso comienza cuando se recomienda una misión, pero este programa tiene como objetivo reducir a la mitad el tiempo entre la recomendación y el lanzamiento.

Dada la cantidad de tiempo y dinero que se necesita para desarrollar un concepto de la misión, el informe sugiere que este nuevo enfoque ayudaría a aumentar la cantidad de proyectos a gran escala en los que la NASA podría trabajar al mismo tiempo. Si terminan lanzándose o no, no es un problema, destaca González. Se trata de tener los recursos y los apoyos adecuados lo antes posible.

La primera misión en entrar al nuevo programa será el telescopio espacial que utilizará imágenes de alto contraste para proporcionar nuevos datos sobre exoplanetas, de acuerdo con las principales prioridades de Astro2020. Como es significativamente más grande que el telescopio espacial Hubble, podrá observar planetas que son más tenues que su estrella por un factor de al menos 10.000 millones. Esto cambiará profundamente la forma en la que los astrónomos observan el universo conocido.

Hoy en día, el coste estimado del proyecto es de alrededor de 11.000 millones de dólares (9.528 millones de euros) y, si la NASA lo aprueba, el posible lanzamiento no está programado hasta principios de la década de 2040.

En la Tierra

Para los observatorios terrestres, la principal recomendación del comité es seguir invirtiendo en el Programa del Telescopio Extremadamente Grande de EE. UU., que actualmente se compone de tres elementos: el Telescopio Gigante de Magallanes en Chile, el Telescopio de Treinta Metros en Hawái y el Laboratorio de Investigación en Astronomía Óptica-Infrarroja de la Fundación Nacional para la Ciencia, con sede en Arizona (EE. UU.).

Astro2020 también recomienda que Karl Jansky Very Large Array y Very Long Baseline Array sean reemplazados por el Next-Generation Very Large Array, un observatorio de radio mucho más sensible, que se construirá a finales de la década.

El informe subraya que el éxito de cada uno de estos proyectos es esencial si EE. UU. espera mantener su posición como líder en la astronomía terrestre.

González espera que el informe de este año conduzca a nuevos descubrimientos que vayan más allá de la comunidad científica. "Esta comunidad no está compuesta solo por astrónomos", concluye. "Son los astrónomos y las personas quienes se benefician de la astronomía".