Un telescopio espacial, conocido también como observatorio espacial, es un satélite equipado con poderosos lentes fotográficos o sensores que sirven para observar y analizar objetos, planetas, galaxias, tipos de radiación —como rayos Gamma o rayos X— y fenómenos espaciales.
La exploración del firmamento mediante estos satélites astronómicos ofrece nuevas perspectivas para analizar y conocer el espacio.
Características
Los telescopios espaciales permiten la observación astronómica a más de mil millones de años luz del Sistema Solar. Los observatorios ubicados fuera de la atmósfera poseen muchas ventajas sobre los observatorios terrestres: sus imágenes no sufren la distorsión de las capas gaseosas en movimiento que forman la atmósfera de nuestro planeta; además, el tiempo de observación de un telescopio espacial no está limitado por la rotación terrestre, logrando observar el cosmos por largo tiempo.
Estos telescopios, mitad observatorios astronómicos y mitad sondas espaciales, son de vital importancia para estudiar aquellas porciones del espectro electromagnético que no pueden atravesar la atmósfera terrestre, como los rayos X y los rayos Gamma.
Los telescopios espaciales pueden ser de distintas clases, cada uno adaptado a una misión. Algunos realizan barridos de todo el cielo, mientras que otros observan zonas concretas del firmamento.
Trascendencia
La Física, la Astronomía y la Cosmología con base en la observación y la medición necesitan de los telescopios espaciales para esclarecer los misterios del universo, como son conocer qué conforma la materia oscura y la energía oscura, cómo se constituyó su estructura a gran escala, y si nuestro universo es solo uno más en una diversidad de universos.
La Cosmología, la parte de la Astronomía que estudia el origen y evolución del universo, mantiene una estrecha vinculación entre la teoría y la observación. Por ello los avances que se han conseguido con los telescopios espaciales son en gran medida los de la comprobación o refutación de diversas hipótesis con respecto de la formación del universo.
Entre los telescopios espaciales más conocidos se encuentran Hubble, Spitzer, Chandra, Xmm-Newton, Soho, Cobe, Wmap, Webb, Herschel, Wise, Planck-Kepler y Fermi.
Los avances en la tecnología para la observación del cosmos, que incluyen la microelectrónica, los microdetectores, los computadores, etcétera, sumados a las tecnologías de la era espacial, han permitido observaciones astronómicas del espacio profundo con una resolución y sensibilidad sin precedentes.
Asimismo, el uso de telescopios espaciales ha revolucionado con grandes descubrimientos a la Astronomía.
Estos hallazgos incluyen la relatividad especial, la relatividad general, la mecánica cuántica, la estructura atómica y la estructura nuclear, junto con la física de partículas y sus interacciones.
La Física actual, junto con estas observaciones espaciales, ha traído una extraordinaria comprensión de un universo sumamente complejo.
Aportes
Leonard Susskind, uno de los autores de la teoría de cuerdas, explica que “mucho de lo que sabemos procede de la Cosmología experimental y la Astronomía moderna”.
Susskind afirma que dos descubrimientos clave están impulsando el cambio de paradigma en esta área: el éxito de la Cosmología inflacionaria y la existencia de una pequeña constante cosmológica.
La Cosmología inflacionaria se refiere al breve periodo de rápida expansión exponencial que inicialmente estableció el escenario para el Big Bang. Sin ella, el universo habría sido probablemente una minúscula pompa de jabón, no mayor que una partícula elemental. Gracias a ella el universo creció hasta proporciones inmensamente mayores que cualquier cosa que podamos detectar con los más potentes telescopios. Cuando Alan Guth sugirió por primera vez la inflación, en 1980, parecía haber pocas posibilidades de que con los telescopios de la época pudiera llegar a comprobarse. Sin embargo, la astronomía avanzó increíblemente desde 1980. Tanto, que lo que parecía inconcebible entonces es hoy un hecho consumado.
Cuando los astrónomos usan receptores de microondas captan una radiación que se originó cuando el universo tenía casi 380 mil años de vida: esta radiación se conoce como fondo cósmico de microondas.
El telescopio espacial Cobe de la NASA realiza la detección en este fondo de pequeñas variaciones espaciales de temperatura, que representan las irregularidades en la distribución de materia en el universo primordial, las que posteriormente originaron todas las estructuras que observamos en el cosmos, como son las galaxias, nebulosas, cúmulos y supercúmulos de galaxias; estas pequeñas variaciones codifican las propiedades globales del universo.
Telescopios espaciales como el Cobe o el Wmap estadunidenses y el Planck de la Agencia Espacial Europea (ESA) se han dedicado a extraer de forma sistemática el mapa de irregularidades de este fondo de microondas.
El mapa de estas pequeñas irregularidades de la temperatura del fondo permitió determinar de manera sorprendente que la materia ordinaria sólo constituye 5% del contenido total de energía del universo; 25% es debido a un tipo de materia no ordinaria que llamamos materia oscura, y el restante 70%, es decir, la mayor parte, lo constituye una forma desconocida de energía que denominamos energía oscura.
Desde junio de 2008 el telescopio espacial Fermi de la NASA explora el cielo completo cada tres horas; sus fotografías instantáneas han permitido a los científicos monitorear cambios rápidos en el universo de rayos Gamma. Este telescopio ha reforzado las teorías que sobre el espacio-tiempo propuso Albert Einstein en 1905.
En 2009, Año Internacional de la Astronomía, también se anunció el descubrimiento de un nuevo tipo de agujero negro a partir de las observaciones realizadas con el telescopio espacial de rayos X XMM-Newton de la ESA.
El telescopio espacial Hubble, tal vez el más famoso de todos, proporcionó a su vez imágenes increíbles de la colisión del cometa Shoemaker-Levy 9 con el planeta Júpiter en 1994, así como la evidencia de la existencia de planetas orbitando otras estrellas.
Algunas de las observaciones que han llevado al modelo actual del universo en expansión se obtuvieron con este telescopio.
La teoría de que la mayoría de las galaxias alojan un agujero negro en su núcleo ha sido parcialmente confirmada por sus numerosas observaciones.
Hay un sinfín de descubrimientos gracias a estos observatorios espaciales. Muchas preguntas fundamentales relacionadas con el origen del universo, su contenido, sus leyes y la existencia de vida están sin responder todavía… pero podrían ser resueltas con los progresos científicos y las nuevas tecnologías de telescopios espaciales de alta resolución, junto con el desarrollo de nuevas teorías fundamentales en la Física que deben ser probadas.