El telescopio espacial Nancy Grace Roman, valorado en 4.300 millones de dólares, tiene previsto despegar a las 7:26 a. m. EDT del domingo 30 de agosto, a bordo de un SpaceX Falcon Heavy desde la plataforma 39A del Centro Espacial Kennedy. La hora es una hora concreta, no un eslogan. Un observatorio insignia se encuentra sobre un cohete de gran capacidad de carga en la Costa Espacial de Florida, los oficiales meteorológicos de la Fuerza Espacial han situado en un 60 por ciento las condiciones favorables y el próximo gran sondeo del cielo de la NASA está programado para abandonar la Tierra antes del desayuno en la costa este.
La misión ya va por delante del calendario público que alguna vez la definió. El buque insignia despega nueve meses antes de lo previsto. No es un error de redondeo en un programa de esta escala. Es un calendario comprimido que coloca un observatorio terminado en la plataforma mientras el objetivo científico que justificó el coste —la búsqueda de energía oscura, materia oscura y más de 100.000 exoplanetas— sigue siendo el que la NASA lleva a la plataforma.
El domingo por la mañana en la plataforma 39A
El vehículo es un SpaceX Falcon Heavy. La plataforma es la 39A del Centro Espacial Kennedy, hormigón costero construido para las salidas estadounidenses más pesadas. Falcon Heavy es el cohete que se utiliza cuando la carga es enorme y el destino no es una órbita baja. Roman cumple ambas condiciones. El observatorio mide 42 pies de largo y pesa 18.000 libras. Esas dimensiones explican por qué un lanzador convencional de núcleo único es la herramienta equivocada y un lanzador pesado de tres núcleos es la adecuada. Una nave espacial de 42 pies es un camión, no un cubesat. Una nave espacial de 18.000 libras es una carga, no un viaje compartido.
La hora no es “algún momento del domingo”. Son las 7:26 a. m. EDT. Las ventanas de lanzamiento para misiones de espacio profundo dependen de la geometría. El cohete tiene que colocar el telescopio en una trayectoria que lo lleve hasta L2 Sol-Tierra, un punto gravitacional situado a aproximadamente un millón de millas de la Tierra. Si se pierde demasiado la ventana, la trayectoria hacia ese tranquilo punto de estacionamiento se vuelve costosa o imposible en ese intento. El domingo por la mañana es el intento que la NASA tiene programado.
La plataforma 39A no es un secreto. Es el emplazamiento industrial más fotografiado de la astronáutica estadounidense, un escenario desde el que han salido del planeta personas y cargamento bajo banderas de la NASA y, más recientemente, comerciales. El cliente del domingo es la NASA. El cohete del domingo es SpaceX. La carga útil del domingo es un observatorio de 4.300 millones de dólares llamado Nancy Grace Roman, el nombre estampado en un telescopio que está a punto de convertirse, si el reloj se mantiene, en una máquina de sondeo voladora.
Un cielo al 60 por ciento
Los oficiales meteorológicos de la Fuerza Espacial sitúan en un 60 por ciento las condiciones favorables. Es mejor que lanzar una moneda al aire y peor que tener la certeza. A finales de agosto, Kennedy está en la estación húmeda. Las tormentas se forman sobre el cabo. Los vientos en altura cambian. Las normas del campo de lanzamiento tienen en cuenta los rayos, las nubes densas y la cizalladura que no se le puede pedir a un Falcon Heavy que ignore. Un pronóstico del 60 por ciento es una lectura oficial, no una sensación. Significa que los oficiales responsables del informe meteorológico ven una posibilidad de volar y también una posibilidad de esperar.
Un aplazamiento no cambiaría lo que es el telescopio. Solo cambiaría la mañana. El hardware en la plataforma seguiría siendo el mismo observatorio de 42 pies y 18.000 libras. El cohete seguiría siendo un Falcon Heavy. El destino seguiría siendo L2. Por ahora, el reloj público sigue marcando el domingo a las 7:26 a. m. EDT, con la bendición del 60 por ciento de la Fuerza Espacial.
Un ojo comparable al de Hubble que comenzó como excedente
Roman no es un explorador pequeño. Es un observatorio de 42 pies y 18.000 libras construido alrededor de un espejo de 7,9 pies comparable al de Hubble. La comparación con Hubble es la que la NASA quiere en la primera frase, y resulta justa en cuanto al diámetro. La fama de Hubble se debe al tamaño de su óptica primaria y a la nitidez de las imágenes que esa óptica hizo posibles desde encima de la atmósfera. Roman lleva un espejo de la misma categoría de tamaño. La diferencia no es la apertura de 7,9 pies. La diferencia es la tarea que se le ha asignado.
El vidrio no comenzó su vida como parte de un proyecto civil de astronomía. La Oficina Nacional de Reconocimiento donó el espejo después de que se cancelara un programa de satélites espía. Ese origen forma ahora parte del hardware. Un sistema óptico clasificado, diseñado para observar la Tierra con exquisito detalle, se convirtió en excedente cuando murió su programa. La NASA tomó la óptica y construyó a su alrededor un sondeo del cielo. La donación explica por qué una apertura comparable a la de Hubble pudo situarse en el corazón de un nuevo buque insignia sin tener que empezar la pieza de vidrio más cara desde cero. La cancelación, en este caso, no fue un final. Fue la transferencia de un ojo de 7,9 pies del satélite inconcluso de una agencia al observatorio de 4.300 millones de dólares de otra.
De mirar hacia abajo a mirar hacia fuera
Un satélite espía observa el suelo. Un telescopio cosmológico observa la oscuridad. Los fotones siguen siendo fotones. Una óptica de 7,9 pies recoge muchos de ellos, por eso ambas profesiones quieren espejos tan grandes. Lo que cambió fue la orientación y el instrumento situado en el foco. Roman no cartografiará ciudades. Cartografiará el cielo, y lo hará con una cámara de campo amplio de 300 megapíxeles, que es la verdadera razón por la que el observatorio puede superar a Hubble como máquina de sondeo.
El genio de Hubble consiste en una observación prolongada de una región pequeña: un campo profundo que convierte un cuadrado oscuro en un museo de galaxias. El diseño de Roman tiene el temperamento opuesto. El campo es amplio. El escaneo es rápido. Los píxeles llegan como un torrente. El espejo es comparable al de Hubble para que las imágenes sean lo bastante nítidas como para importar. La cámara es amplia para que las imágenes sean lo bastante numerosas como para importar. Juntos explican cómo un solo observatorio está diseñado para explorar el cielo 1.000 veces más rápido que Hubble. Ese multiplicador es la misión. No es una alarde sobre el cohete. Es una afirmación sobre la rapidez con la que una óptica de 7,9 pies, unida a un detector de 300 megapíxeles, puede cubrir territorio celeste que Hubble todavía estaría dividiendo en teselas, sello a sello, una generación después.
Un millón de millas hasta un tranquilo punto de estacionamiento
Roman se dirige a L2 Sol-Tierra, a aproximadamente un millón de millas de la Tierra. L2 no es un eslogan turístico. Es un punto de la línea Sol-Tierra, más allá de la Tierra visto desde el Sol, donde la gravedad de ambos cuerpos y el movimiento orbital de una nave espacial pueden equilibrarse para que la nave mantenga su posición con un consumo moderado de combustible. Desde allí, la Tierra y el Sol quedan aproximadamente en la misma dirección. El cielo en la dirección opuesta es oscuro, frío y estable. Eso es lo que quiere un sondeo de campo amplio: un lugar que no entre y salga de la sombra de la Tierra cada noventa minutos, un entorno térmico que no pase bruscamente del resplandor a la noche y una vista que no quede fragmentada por el planeta que el telescopio acaba de abandonar.
Un millón de millas también explica por qué este es un vuelo del Falcon Heavy y no un viaje a una plataforma en órbita baja terrestre. Hubble vive lo bastante cerca como para que los astronautas lo visitaran en el pasado. Roman abandona ese vecindario. No habrá una misión de servicio en L2. La misión primaria de cinco años tendrá que funcionar con el hardware que salga de la plataforma 39A. El observatorio de 18.000 libras que cabe en 42 pies sobre el cohete tendrá que desplegarse, enfriarse, fijarse y operar sin una mano humana sobre el espejo.
Por qué L2 es el punto de la maniobra del domingo
El lanzamiento del domingo no es la ciencia. El lanzamiento del domingo es la transferencia. Hay que sacar el observatorio de la plataforma, atravesar la atmósfera y colocarlo en una trayectoria que avance y se corrija hacia L2. Una vez allí, a aproximadamente un millón de millas de distancia, el telescopio podrá abrirse y comenzar el sondeo para el que fue construido. Hasta entonces es carga: 42 pies de observatorio plegado sobre un Falcon Heavy, a la espera de una previsión meteorológica del 60 por ciento de los oficiales de la Fuerza Espacial, a quienes no les importa la energía oscura hasta que el cielo sobre Kennedy esté lo bastante despejado para volar.
Vale la pena mantener literal la cifra de un millón de millas. No es «espacio profundo» como poesía. Es una distancia. Las órdenes de radio tardan. Las descargas tardan. Una cámara de 300 megapíxeles que va a enviar a casa unos 2.500 terabytes no puede volcar ese archivo a través de una antena local cualquiera. L2 es a la vez una ventaja científica y un problema de comunicaciones. La NASA lo eligió de todos modos, porque el sondeo es el objetivo.
La cámara que inundará el archivo
El instrumento que convierte un espejo comparable al de Hubble en un motor de sondeos es una cámara de campo amplio de 300 megapíxeles. Trescientos millones de píxeles en un campo amplio permiten fotografiar grandes extensiones del cielo en una sola orientación, en lugar de dividirlas en teselas, al estilo de Hubble, con un detector pequeño. Ese es el significado mecánico de 1.000 veces más rápido. Aquí, la velocidad es cobertura. Es la rapidez con la que el telescopio puede pintar la esfera celeste con imágenes científicamente útiles, no la rapidez con la que el Falcon Heavy abandona la plataforma.
Esas imágenes tienen que regresar. La cámara descargará unos 2.500 terabytes durante una misión primaria de cinco años, frente a los 172 terabytes de Hubble en 30 años. Hay que detenerse en esa comparación. Hubble devolvió 172 terabytes en tres décadas. Se espera que Roman devuelva unos 2.500 en cinco años. El nuevo telescopio no es un poco más productivo. Es una categoría diferente de problema de datos. Los sistemas terrestres, los archivos y los astrónomos que los consultarán se están dimensionando para un torrente, no para un goteo. Un fotograma de 300 megapíxeles es un archivo grande. Un sondeo que funciona 1.000 veces más rápido que Hubble es una gran cantidad de archivos grandes. Cinco años a ese ritmo son 2.500 terabytes, más o menos el «aproximadamente» que la NASA añadió a la cifra.
Cinco años frente a treinta
La misión primaria de cinco años es la referencia, no una promesa de que el telescopio morirá al cumplir cinco años. Es el periodo que la NASA utiliza para definir la descarga de datos, el plan del sondeo y la ciencia que justificó los 4.300 millones de dólares. En ese intervalo, Roman debería recopilar muchos más datos de los que Hubble ha reunido en una carrera seis veces más larga. Treinta años de Hubble produjeron 172 terabytes. Se supone que cinco años de Roman producirán unos 2.500. El detector de 300 megapíxeles explica por qué el volumen es posible. El campo amplio explica por qué el volumen es útil. Los terabytes vacíos serían un desperdicio. Estos terabytes pretenden ser un mapa.
Ese mapa es la forma en que un telescopio llamado Roman se gana la comparación con Hubble sin ser una copia de Hubble. Hubble observaba fijamente. Roman barrerá. Los 172 terabytes de Hubble son un tesoro porque son profundos. Los 2.500 terabytes de Roman son una apuesta a que la amplitud, con una resolución comparable a la de Hubble, es el atlas que falta.
Un atlas, una potencia y una búsqueda en la oscuridad
El administrador de la NASA, Jared Isaacman, dijo que dará a la Tierra «un nuevo atlas del universo». La jefa científica Niki Fox lo llamó «una auténtica potencia». Esas son las dos caracterizaciones que los dirigentes de la NASA dejaron registradas para este lanzamiento, y apuntan al mismo objeto desde dos ángulos. Un atlas es un documento de lugares. Una potencia es una máquina. Roman se presenta como ambas cosas: un sondeo que cartografiará el cielo a escala industrial y un observatorio cuya velocidad y campo de visión son la fuerza detrás del mapa.
El atlas de Isaacman son los 2.500 terabytes, el escaneo 1.000 veces más rápido, la cámara de campo amplio de 300 megapíxeles que completa regiones que Hubble nunca tuvo tiempo de dividir en teselas. La potencia de Fox es el mismo hardware observado desde el otro lado del edificio: un espejo de 7,9 pies, una óptica donada procedente de un programa cancelado de satélites espía de la Oficina Nacional de Reconocimiento, un Falcon Heavy para elevar sus 18.000 libras a un millón de millas de la Tierra. «Auténtica», en la expresión de Fox, no es sutil. Es una afirmación sobre la potencia.
Los objetivos de esa potencia no son imágenes bonitas, aunque llegarán imágenes bonitas. El buque insignia buscará energía oscura, materia oscura y más de 100.000 exoplanetas. La energía oscura es el nombre de aquello que acelera la expansión del universo. La materia oscura es el nombre de la masa que da forma a las galaxias y no brilla. Los exoplanetas son mundos que orbitan otras estrellas. Un telescopio que explora 1.000 veces más rápido que Hubble permite pasar de tomar muestras de esos problemas a contarlos. Más de 100.000 exoplanetas es una cifra de censo, no un puñado de descubrimientos. La energía oscura y la materia oscura también son problemas de censo, aunque las cosas que se cuentan no emitan luz por sí mismas. Se cuentan sus efectos sobre las cosas que sí lo hacen: galaxias, supernovas y el patrón a gran escala del cielo que un atlas debe contener.
Nueve meses antes, todavía un buque insignia
El buque insignia despega nueve meses antes de lo previsto. En la jerarquía de la NASA, un buque insignia ocupa el escalón superior: la misión que define una década de astrofísica, alrededor de la cual orbitarán otros telescopios en el calendario de observación y en el presupuesto. Roman pertenece a esa clase de proyectos. También está, según el calendario actual, llegando a la plataforma antes de la fecha que el público esperaba. Adelantarse no es el titular habitual para un observatorio de 4.300 millones de dólares. Adelantarse es el titular de hoy.
Adelantarse no reduce el mal tiempo. Los oficiales meteorológicos de la Fuerza Espacial siguen situando en un 60 por ciento las condiciones favorables para el domingo. Adelantarse no hace más pequeño el cohete. Un SpaceX Falcon Heavy sigue siendo el vehículo de la plataforma 39A del Centro Espacial Kennedy. Adelantarse no cambia el destino. L2 Sol-Tierra sigue estando a aproximadamente un millón de millas de la Tierra. Lo que cambia el adelanto es el momento en que puede comenzar a dibujarse el atlas y el momento en que una cámara de 300 megapíxeles puede empezar a llenarlo.
Si el intento del domingo a las 7:26 a. m. EDT sale adelante, el telescopio espacial Nancy Grace Roman abandonará Florida como una carga de 18.000 libras y 42 pies, con un espejo donado de 7,9 pies y una cámara de 300 megapíxeles. Si llega a su posición, pasará una misión primaria de cinco años llenando un archivo con unos 2.500 terabytes, una cantidad que Hubble no igualó en 30 años con sus 172 terabytes. El atlas de Isaacman y la potencia de Fox son dos nombres para esa carga. La búsqueda de energía oscura, materia oscura y más de 100.000 exoplanetas es la razón por la que la NASA gastó 4.300 millones de dólares para ponerlo en un Falcon Heavy en primer lugar: nueve meses antes de lo previsto, bajo un cielo al 60 por ciento.