Alfonso Padilla Vivanco
Desde la antigüedad el hombre ha volteado la vista hacia el cielo, relacionando los fenómenos astronómicos con su vida cotidiana. Es por ello que, cuando el ser humano comprendió el fenómeno de la refracción de la luz, fue capaz de construir los primeros sistemas ópticos para formar imágenes. Las primeras lentes convergentes que fueron construidas sirvieron para amplificar la letra escrita y observar pequeños objetos. Por lo que más adelante, también surge el interés de observar los astros de la bóveda celeste con mayor detalle.
En el año 1608, el fabricante de anteojos holandés Hans Lippershey construye con dos lentes, uno de los primeros telescopios que se conocen. Este instrumento se hace después muy popular en Europa. El científico italiano Galileo Galilei, en el año 1609, estudia y construye uno de estos dispositivos mejorando su amplificación, se atribuye a él, el descubriendo de las fases cambiantes de Venus y las manchas en la superficie del Sol, hoy conocidas como protuberancias solares. Galileo es uno de los primeros hombres en describir de forma clara el comportamiento de rotación de los cuatro satélites galileanos, que giran en torno al planeta Júpiter: Ío, Europa, Ganimedes y Calisto. Con todo ello, la era de los telescopios refractores daba inicio, aunque con fuertes defectos en las imágenes producidas por estos instrumentos; causadas por la refracción y la dispersión de la luz en medios transparentes. Los cuales son conocidos como aberraciones, generando así la necesidad de sustituir a las lentes por espejos.
En el año 1668, el científico inglés Isaac Newton hace la propuesta de cambiar la lente objetivo del telescopio refractor por un espejo cóncavo. Con ello aliviaba una de las aberraciones más severas en la formación de imágenes de objetos lejanos, la llamada aberración cromática. Este hecho dio pie a nuevas configuraciones de telescopios reflectores que más tarde se lograron construir. Algunas de las estas propuestas fueron los telescopios: Herscheliano, Gregoriano y Cassegrain. Este último compuesto de un espejo primario anular parabólico y un espejo secundario hiperboloidal. La tecnología de los telescopios monolíticos de grandes dimensiones evolucionó y a lo largo del siglo XX, se construyeron muchos de éstos en todo el mundo. Desde el Telescopio Hooker en el monte Wilson, el Hale de Monte Palomar entre otros sistemas con propósitos similares. México no fue la excepción y construyó algunos de mucha importancia en la observación mexicana como los que se encuentran en Cananea, Sonora, San Pedro Mártir en Baja California o la Cámara Schmidt del INAOE en Puebla.
Estos sistemas ópticos encontraron un problema adicional para alcanzar los límites de resolución calculados. Este problema lo provocó la turbulencia atmosférica, debido a los cambios de temperatura en el medio en donde viaja la luz. La turbulencia atmosférica provoca que las imágenes de los objetos estelares se desenfoquen y/o se muevan continuamente provocando una disminución en el poder de resolución de un telescopio.
Esto dio origen a nuevas propuestas de sistemas telescópicos pero ahora con espejos segmentados y con actuadores en las parte de atrás de los espejos. Que permitieron sensar los cambios en el frente de onda de la luz y así poder corregir en tiempo real, las aberraciones provocadas por esta turbulencia generando mejoras en las imágenes de objetos estelares. Surgió entonces la óptica adaptativa que se convirtió en una tecnología muy efectiva, pero también muy cara.
En el año 1990, comienza la era de los telescopios espaciales con el lanzamiento de Telescopio espacial Hubble, proyecto de la NASA y de la Agencia espacial europea. El Hubble inicialmente tuvo algunos defectos los cuales fueron después corregidos. Este telescopio ya no padece de la limitante más importante de los telescopios terrestres para la formación de imágenes, la turbulencia atmosférica. Es por ello que, desde su corrección a la fecha; Hubble ha capturado muchas imágenes del espacio que han llegado a la tierra y que ha permitido estudiar el espacio exterior desde hace más de tres décadas.
A finales del siglo XX e inicios del siglo XXI, surge la nueva generación de telescopios espaciales y el primero de ellos es el Telescopio espacial James Webb. Después de un sin número de inconvenientes que fueron resueltos por ingenieros y científicos de la NASA y sus empresas aliadas, el 25 de diciembre de 2021, se lanzó desde Sudamérica al espacio exterior este telescopio espacial. Logrando con ello uno de los objetivos más importantes de la tecnología telescópica. El sistema trabaja principalmente en la región del infrarrojo y requiere de un parasol de protección para mantener temperaturas bajas sobre sus dispositivos de medición. El James Webb space telescope como se le conoce, fue colocado por la NASA en el segundo punto de Lagrange, ahora su nuevo hogar en el espacio. Este punto es el más adecuado al permitir que las fuerzas gravitacionales del Sol y la Tierra estén en equilibrio. El mundo científico está expectante, este 12 de julio de 2022, llegarán las primeras imágenes capturadas por el James Webb; después de más de seis meses de calibración y pruebas de este impresionante sistema telescópico.
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