Análisis de la interferometría espacial por infrarrojo lejano
La región infrarroja lejana (FIR) del espectro electromagnético ofrece un acceso sin parangón a procesos astrofísicos ocultos en otras longitudes de onda por el polvo cósmico. Unas gafas FIR de nueva creación permiten ver el corazón de agujeros negros masivos e incluso el nacimiento de estrellas y sus sistemas planetarios asociados. Hasta la fecha, Herschel y Planck, nombres de dos misiones espaciales de la Agencia Espacial Europea (ESA), han contribuido considerablemente a mejorar el conocimiento sobre este universo invisible, aunque las limitaciones de resolución espacial y espectral de ambos telescopios espaciales provocan que actualmente las imágenes que ofrecen las actuales gafas FIR brumosas. Para superar esta limitación, el proyecto financiado con fondos europeos FISICA (Far infrared space interferometer critical assessment: Scientific definition and technology development for the next generation THz space interferometer) reunió a importantes astrónomos con algunos expertos en instrumentación FIR espacial. Un grupo de científicos e ingenieros aunó esfuerzos para identificar cuestiones científicas aún por resolver y a las que un interferómetro espacial FIR podría dar respuesta. El conocimiento del universo mejorará si se aborda la carencia actual de capacidad de observación de la FIR y se complementan las funciones de los telescopios Herschel y Planck. Un interferómetro espacial FIR puede revelar muchos secretos del universo mediante la creación de imágenes más nítidas y una cobertura espectral multibanda. Las posibilidades científicas de este observatorio serían inmensas, aunque todavía necesitan desarrollarse tecnologías fundamentales antes de que se convierta en una propuesta realista. Por ejemplo, ¿cómo se puede estabilizar y posicionar un telescopio de espejos múltiples en el espacio con una precisión suficiente? ¿Puede la utilización de espejos de polímero reforzado con fibra contribuir a reducir eficazmente la masa que debe lanzarse? ¿Pueden usarse cubesats de manera rentable para validar un acelerómetro de alta sensibilidad y el concepto del hipertelescopio en el espacio? Los socios del proyecto FISICA analizaron estos aspectos y desarrollaron un prototipo de banco de pruebas para el interferómetro FIR a fin de evaluar la madurez tecnológica de los componentes ópticos fundamentales. Además, el equipo de trabajo creó un modelo informático para simular el funcionamiento del sistema óptico completo con parámetros de entrada ajustables. Concretamente, el equipo del proyecto FISICA optó por implantar un concepto de interferómetro FIR en base a una doble transformada de Fourier. Este demostrador revolucionario se diseñó para determinar la cantidad de luz procedente de una escena ampliada, tanto a nivel espectral como espacial. Mediante la utilización de técnicas de modelado electromagnético, se estudiaron varios aspectos relacionados con su operación en distintas longitudes de onda larga, entre ellos la propagación del haz y la visibilidad de la franja. Se espera que los resultados del proyecto FISICA sienten las bases para una misión espacial verdaderamente innovadora que permita conocer mejor los procesos astrofísicos oscurecidos por polvo.
