Telescopios espaciales: qué son y los más importantes

La atmósfera terrestre es, al mismo tiempo, lo que hace posible la vida en la Tierra y el mayor obstáculo para estudiar el universo. Filtra, distorsiona y bloquea gran parte de la radiación electromagnética que viaja desde las profundidades del cosmos. Los telescopios espaciales existen precisamente para sortear ese problema: son instrumentos astronómicos situados fuera de la Tierra que capturan información del universo sin esa interferencia.

Desde rayos gamma hasta ondas de radio, los observatorios espaciales han transformado lo que sabemos sobre galaxias, agujeros negros, exoplanetas y el origen del universo. Acá encontrás una guía completa: qué son, cómo funcionan y cuáles son los más relevantes en la historia de la astronomía.

¿Qué es un telescopio espacial y por qué son necesarios?

Un telescopio espacial es, en términos simples, un observatorio astronómico que opera fuera de la atmósfera terrestre. Según la Agencia Espacial Mexicana (AEM), la atmósfera solo permite el paso de fotones visibles (ópticos), algunos infrarrojos y ondas de radio. Todo lo demás —rayos X, rayos gamma, ultravioleta profundo— queda bloqueado antes de llegar al suelo.

Eso significa que desde la superficie terrestre hay una porción enorme del espectro electromagnético que simplemente no se puede observar. Los telescopios espaciales eliminan esa limitación. Además, al operar fuera de la atmósfera, evitan la turbulencia que produce el célebre efecto de "titileo" de las estrellas, lo que permite imágenes mucho más nítidas incluso en longitudes de onda visibles.

El primer telescopio fue inventado alrededor de 1608 y se atribuye a Hans Lippershey. Galileo Galilei lo apuntó al cielo en 1610 y cambió para siempre la astronomía. Cuatro siglos después, la lógica es la misma: construir instrumentos más capaces para ver más lejos y con más detalle.

Tipos de telescopios espaciales según el espectro

Los telescopios espaciales no son todos iguales. Se clasifican según la parte del espectro electromagnético que observan. Wikipedia documenta decenas de misiones activas e inactivas organizadas por categoría de frecuencia.

Telescopios de rayos gamma

Los rayos gamma son la forma de radiación más energética del universo. Los genera fenómenos extremos: supernovas, púlsares, agujeros negros y explosiones de rayos gamma. Son completamente absorbidos por la atmósfera, por lo que solo pueden estudiarse desde el espacio o con globos estratosféricos de alta altitud.

El Fermi Gamma-ray Space Telescope de la NASA, lanzado en junio de 2008 y operando a unos 555 km de altitud, es actualmente el principal instrumento para este tipo de observaciones. El Compton Gamma Ray Observatory (CGRO), también de la NASA, operó entre 1991 y 2000 y produjo descubrimientos fundamentales sobre las explosiones de rayos gamma.

Telescopios de rayos X

Los rayos X tampoco atraviesan la atmósfera. Se emiten en contextos astrofísicos violentos: cúmulos de galaxias, agujeros negros en núcleos galácticos activos, remanentes de supernovas y estrellas de neutrones. Incluso la Luna refleja rayos X solares, aunque débilmente.

El Observatorio Chandra de rayos X de la NASA, lanzado en 1999, es uno de los observatorios espaciales más productivos de la historia. El primer satélite de rayos X fue Uhuru, también de la NASA, lanzado el 12 de diciembre de 1970 y que inauguró la astronomía de rayos X desde el espacio.

Telescopios ópticos e infrarrojos

Son los más conocidos. Operan en las longitudes de onda que el ojo humano puede ver o cerca de ellas. Aunque la atmósfera sí permite pasar la luz visible, los telescopios espaciales en estas bandas siguen siendo superiores porque evitan la turbulencia y la contaminación lumínica.

Los telescopios espaciales más importantes

Telescopio Espacial Hubble

El telescopio Hubble es, por consenso amplio, el instrumento astronómico más influyente de la historia moderna. Fue puesto en órbita el 24 de abril de 1990 a bordo del transbordador espacial Discovery, a unos 593 kilómetros de altitud. Orbita la Tierra cada 97 minutos a aproximadamente 27.000 km/h.

Su nombre honra al astrónomo estadounidense Edwin Hubble. Cuando se lanzó, se descubrió que su espejo primario tenía un defecto de fabricación. En 1993, una misión de servicio del transbordador Endeavour lo corrigió con una óptica correctora llamada COSTAR. Desde entonces, su rendimiento ha sido extraordinario.

El Hubble ha contribuido a determinar la tasa de expansión del universo (constante de Hubble), a confirmar la existencia de agujeros negros supermasivos en el centro de la mayoría de galaxias grandes, y a capturar algunas de las imágenes más icónicas de la astronomía, como los Pilares de la Creación. Opera principalmente en longitudes de onda óptica, ultravioleta cercano e infrarrojo cercano.

Telescopio Espacial James Webb (JWST)

El telescopio James Webb es el sucesor científico del Hubble y el observatorio espacial más potente jamás construido. Fue lanzado el 25 de diciembre de 2021 desde la Guayana Francesa y llegó a su posición operativa en el punto de Lagrange L2, a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, en enero de 2022.

Su espejo primario segmentado tiene 6,5 metros de diámetro, compuesto por 18 segmentos de berilio recubiertos de oro. Está diseñado para observar principalmente en el infrarrojo, lo que le permite ver a través del polvo interestelar y detectar galaxias que existían menos de 400 millones de años después del Big Bang.

En julio de 2022, la NASA publicó las primeras imágenes científicas del JWST. Mostraron el cúmulo de galaxias SMACS 0723 con un nivel de detalle sin precedentes. Desde entonces, el telescopio ha revelado atmósferas de exoplanetas, estructuras de nebulosas con una resolución imposible para el Hubble, y candidatos a galaxias más antiguas que cualquier cosa observada anteriormente.

Observatorio Chandra de rayos X

Lanzado en julio de 1999 por el transbordador Columbia, el Chandra es el telescopio de rayos X más poderoso jamás construido. Opera en una órbita elíptica muy alta que le permite pasar la mayor parte del tiempo fuera de los cinturones de Van Allen, zonas de radiación intensa que interferirían con sus detectores.

Chandra ha producido evidencia clave sobre la materia oscura, estudiando el Cúmulo Bala —una colisión de dos cúmulos de galaxias— y ha cartografiado distribuciones de gas caliente en escalas galácticas y extragalácticas. La NASA lo considera uno de sus cuatro "grandes observatorios" junto con el Hubble, el Compton y el Spitzer.

Telescopio Espacial Spitzer

El Spitzer Space Telescope observó el universo en infrarrojo desde 2003 hasta enero de 2020, cuando la NASA lo retiró de servicio. Fue el primer telescopio en detectar luz de exoplanetas directamente, y contribuyó enormemente al estudio de la formación estelar y de galaxias distantes.

Telescopio Kepler y misión TESS

El Kepler Space Telescope (2009-2018) fue diseñado específicamente para buscar exoplanetas mediante el método de tránsito. Detectó más de 2.600 exoplanetas confirmados, demostrando que los planetas son abundantes en la galaxia. Su sucesor, el TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), lanzado en 2018, continúa esa tarea con mayor cobertura del cielo.

Tabla comparativa: telescopios espaciales principales de la NASA

El desafío técnico de operar telescopios en el espacio

Poner un telescopio en órbita no es solo cuestión de llevarlo fuera de la atmósfera. Las temperaturas en el espacio varían drásticamente entre el lado iluminado y el lado oscuro de la órbita. Los telescopios infrarrojos, como el James Webb o el Spitzer, necesitan mantenerse a temperaturas extremadamente bajas —el JWST opera cerca de −233 °C— para que el propio calor del instrumento no interfiera con las señales infrarrojas que intenta captar.

Además, las reparaciones son extremadamente difíciles o imposibles. El Hubble fue una excepción: por operar en órbita baja, el transbordador espacial pudo visitarlo cinco veces entre 1993 y 2009 para realizar mantenimiento y actualizaciones. El James Webb, ubicado a 1,5 millones de kilómetros, no tiene esa opción.

Agencias espaciales detrás de los observatorios

Los telescopios de la NASA dominan la conversación, pero no son los únicos. La Agencia Espacial Europea (ESA) opera instrumentos como el XMM-Newton (rayos X) y el INTEGRAL (rayos gamma, lanzado en 2002 y aún activo). JAXA, la agencia japonesa, ha operado varios observatorios de rayos X, incluyendo el Suzaku y el Hitomi. El James Webb, aunque liderado por NASA, es una colaboración entre NASA, ESA y la Agencia Espacial Canadiense (CSA).

La Unión Soviética fue pionera con sus satélites Proton en 1965, los primeros telescopios de rayos gamma en llegar al espacio, según los registros de Wikipedia sobre telescopios espaciales.

Preguntas frecuentes sobre telescopios espaciales

¿Cuál es la diferencia entre un telescopio espacial y uno terrestre?

Los telescopios terrestres reciben la luz filtrada y distorsionada por la atmósfera. Los telescopios espaciales operan fuera de ella, lo que permite observar longitudes de onda bloqueadas por la atmósfera (rayos X, rayos gamma, UV profundo, IR lejano) y obtener imágenes más nítidas. La contrapartida es el costo y la dificultad técnica de operar en el espacio.

¿El telescopio Hubble sigue funcionando?

Sí. Al momento de redactar este artículo, el Hubble sigue operativo aunque con limitaciones en algunos de sus giroscopios. La NASA ha ajustado su modo de operación para extender su vida útil. Ha sido el observatorio espacial óptico más longevo de la historia.

¿Qué puede ver el James Webb que el Hubble no puede?

El JWST observa principalmente en infrarrojo, lo que le permite ver a través de nubes de gas y polvo que bloquean la luz visible. Puede detectar galaxias mucho más distantes (y por tanto más antiguas) que el Hubble, y analizar con mucho más detalle las atmósferas de exoplanetas. Su espejo también es casi tres veces más grande.

¿Cuántos telescopios espaciales existen actualmente?

Hay decenas de telescopios espaciales activos operando en distintas bandas del espectro electromagnético. Solo en la categoría de rayos gamma, Wikipedia lista más de diez instrumentos activos de distintas agencias. La cifra total de observatorios espaciales activos supera los 30 si se incluyen misiones de distintas agencias y países.

¿Cuánto cuesta construir un telescopio espacial?

Varía enormemente según la misión. El telescopio James Webb tuvo un costo total de aproximadamente 10.000 millones de dólares entre desarrollo, construcción y operaciones durante su primera década. El Hubble costó originalmente unos 1.500 millones de dólares en 1990, aunque las misiones de servicio posteriores sumaron varios miles de millones adicionales. Misiones más pequeñas y específicas pueden costar entre 300 y 800 millones de dólares.