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FOCAL (nave espacial)

FOCAL (acrónimo de Fast Outgoing Cyclopean Astronomical Lens ) es un telescopio espacial propuesto que utilizaría el Sol como lente gravitacional . El efecto de lente gravitacio...

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FOCAL (acrónimo de Fast Outgoing Cyclopean Astronomical Lens ) es un telescopio espacial propuesto que utilizaría el Sol como lente gravitacional . El efecto de lente gravitacional fue descrito por primera vez por Albert Einstein , [ 1 ] y el concepto de una misión a la lente gravitacional solar fue sugerido inicialmente por el profesor Von R. Eshleman , [ 2 ] y analizado posteriormente por el astrónomo italiano Claudio Maccone [ 3 ] y otros. [ 4 ]

Para utilizar el Sol como lente gravitacional, sería necesario enviar el telescopio a una distancia mínima de 550 unidades astronómicas del Sol, [ 3 ] : 4–7 permitiendo amplificaciones de señal muy altas: por ejemplo, en la  longitud de onda de 203 GHz, una amplificación de 1,3·10 15 . [ 5 ] Maccone sugiere que esto debería ser suficiente para obtener imágenes detalladas de las superficies de planetas extrasolares . [ 6 ]

Otros usos de la misión

Incluso sin usar el Sol como lente, FOCAL podría realizar varias mediciones que de otro modo serían imposibles: se podría usar un telescopio separado para medir distancias estelares por paralaje , lo que, usando la línea base de 550 UA, mediría la posición precisa de cada estrella en la Vía Láctea , [ 3 ] : 18 permitiendo varios descubrimientos científicos adicionales. [ 3 ] : 18–22 También podría estudiar el medio interestelar , [ 3 ] : 22 la heliosfera , [ 3 ] : 27 observar ondas gravitacionales , [ 3 ] : 25 comprobar la posible variación de la constante gravitacional , [ 3 ] : 25 observar el fondo infrarrojo cósmico , [ 3 ] : 26 caracterizar el polvo interplanetario dentro del Sistema Solar , [ 3 ] : 27–28 medir con mayor precisión la masa del Sistema Solar [ 3 ] : 26 y similares.

Limitaciones

FOCAL no requiere ninguna tecnología inexistente; sin embargo, tiene varias limitaciones. Nunca se ha intentado una misión espacial de esta duración y distancia; a modo de comparación, las sondas Voyager 1 y Voyager 2 se encuentran a distancias de 147 UA y 122 UA en 2019. [ 7 ] Una lente gravitacional curvará los objetos que se encuentren detrás de ella, por lo que las imágenes del telescopio serían difíciles de interpretar. [ 5 ] FOCAL solo podría observar objetos que estén justo detrás del Sol desde su punto de vista, lo que significa que para cada objeto observado habría que construir un nuevo telescopio. [ 3 ] : 33 [ 5 ]

Geoffrey Landis hizo una crítica de la tecnología del telescopio de lente gravitacional. [ 8 ] Algunos de los problemas que Landis señala incluyen la discusión de la interferencia de la corona solar , que hará que la relación señal-ruido del telescopio sea deficiente, la alta magnificación del objetivo, que hará que el diseño del plano focal de la misión sea difícil, y un análisis de la aberración esférica inherente de la lente limitará la resolución posible.

Referencias

  1. ↑ Einstein, Albert (1936). "Acción de lente de una estrella por la desviación de la luz en el campo gravitatorio". Science . 84 (2188): 506– 507. Bibcode : 1936Sci....84..506E . doi : 10.1126/science.84.2188.506 . PMID 17769014 . 
  2. ↑ Eshleman, VR (1979). "Lente gravitacional del Sol: su potencial para observaciones y comunicaciones a distancias interestelares". Science . 205 (4411): 1133– 1135. Bibcode : 1979Sci...205.1133E . doi : 10.1126/science.205.4411.1133 . ISSN 0036-8075 . PMID 17735051 . S2CID 27692082 .   
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Maccone, Claudio (2009-06-09). Vuelos y comunicaciones en el espacio profundo: Aprovechando el Sol como lente gravitacional . Berlín: Springer Science & Business Media . ISBN 9783540729426. Consultado el 18 de enero de 2015 .
  4. ↑ Turyshev, SG y Andersson, BG., “La misión 550-UA: una discusión crítica” , Mon. Not. R. Astron. Soc. 341, pp. 577–582 (2003).
  5. 1 2 3 Chorost, Michael (26 de junio de 2013). "El telescopio de setenta mil millones de millas" . The New Yorker .
  6. ↑ Villard, Ray (10 de enero de 2011). "Usando el sol como lupa" . Archivado del original el 19 de mayo de 2014.
  7. ↑ Sondas espaciales más distantes.
  8. ↑ Landis, Geoffrey A., “Misión al foco gravitacional del Sol: un análisis crítico”, artículo AIAA-2017-1679, AIAA Science and Technology Forum and Exposition 2017, Grapevine TX, 9–13 de enero de 2017. Preimpresión en arXiv.org (consultado el 24 de diciembre de 2016).

9. Maccone Claudio, "El Sol como lente gravitacional: misiones espaciales propuestas", IPI Press, Aurora, 1997.

  • Gilster, Paul (18 de agosto de 2006). "La misión FOCAL: Hacia la lente gravitacional del Sol" . Centauri Dreams .
  • "Una misión espacial al foco gravitacional del Sol" . MIT Technology Review . 26 de abril de 2016.