LÁSER ASTRONÓMICO: los increíbles usos de la luz

El láser astronómico es una herramienta extremadamente útil a cualquier nivel. Desde aficionados hasta observatorios, somos muchos los usuarios de determinados tipos de láseres.

Hoy vamos a hablar de los diferentes usos que tiene el láser astronómico, desde el puntero verde de aficionados hasta los observatorios más grandes del mundo.

Láseres para aficionados

En el presente, podemos encontrar láseres astronómicos en cualquier tienda de material astronómico.

Los punteros láser son de mucha utilidad para divulgadores y astrónomos aficionados, pues nos permiten señalar estrellas, utilizarlos como guías para nuestros telescopios, como medio de enfoque para nuestras cámaras si queremos hacer astrofotografía… Etcétera.

Telescopio en Astroshop

Suelen ser de color verde, rojo o azul, aunque lo mas habitual es que sean verdes. El color verde es el más visible para nuestro ojo en el cielo nocturno, por ese motivo suele ser el más utilizado.

Estos láseres suelen tener una potencia menor o igual a 5mW. En una noche despejada y con la bateria cargada al máximo, su haz puede ser visible hasta una distancia máxima de 7.000 metros.

Por esa misma razón, su uso está totalmente prohibido en zonas de pasillos aéreos y en las proximidades de aeropuertos.

Observatorios con óptica adaptativa

El gran problema de los observatorios terrestres es que, entre el objeto observado y el telescopio hay un filtro capaz de distorsionar las imágenes: la atmósfera.

El termino seeing hace referencia al efecto distorsionador causado por la propia atmósfera.

Las masas de aire caliente, el polvo, la humedad y otros muchos factores pueden aumentar el seeing de la atmósfera, haciendo aún más dificil la tarea de obtener imágenes precisas del cosmos.

Para contrarrestar esta distorsión causada por la propia atmósfera, hace algunos años se comenzó a probar una nueva herramienta denominada óptica adaptativa.

Gracias a un láser astronómico, los telescopios son capaces de deformarse para anular la aberración generada por la atmósfera
Rayos láser emergiendo de la Unidad de Telescopio 4 del VLT equipado con óptica adaptativa. Créditos: ESO/F. Kamphues

Los telescopios con óptica adaptativa funcionan gracias a espejos modulares capaces de deformarse para anular la aberración generada por la atmósfera y, justo aquí, es donde entran en juego los láseres.

Observando cómo se distorsiona un rayo láser de alta potencia disparado hacia el cielo, un ordenador calcula en tiempo real cómo y cuánto debe deformar el espejo del telescopio para anular el efecto atmosférico.

Láser para seguir satélites

Las estaciones de telemetría láser encargadas del seguimiento de satélites utilizan un potente láser astronómico para calcular la órbita de estos objetos.

Para esta tarea, se suele utilizar una torreta equipada con un láser astronómico de alta potencia, un receptor fotosensible y un pequeño telescopio.

A través del telescopio se localizan los satélites artificiales que se quieren seguir y, una vez centrado el objetivo, se disparan paquetes láser esperando que alguno de ellos rebote en el satélite y regrese hasta el punto de origen, donde es «cazado» por el receptor fotosensible.

Estación de telemetría láser del Real Observatorio de la Armada (ROA). Créditos: Antonio Vazquez

Un ordenador cronometra el tiempo que pasa desde que cada paquete sale de la torreta hasta que es captado por el receptor.

Sabiendo que la velocidad de la luz es una constante, con una simple fórmula matemática se calcula la distancia a la que se encuentra el satélite.

Al conocer la distancia, el ordenador puede dibujar con gran precisión la órbita del satélite así como calcular su velocidad. De esta forma se puede saber si el objeto se ha desviado de su trayectoria y corregirlo si es necesario.

Detección de basura espacial y estudios geodésicos

Utilizando el mismo sistema que para seguir satélites, se intenta detectar y seguir objetos de basura espacial.

Así mismo, una serie de satélites especiales, permiten a estas estaciones llevar a cabo estudios geodésicos con los que monitorear de forma periódica la forma de nuestro planeta, el desplazamiento de masas de tierra, etcétera.

El procedimiento es exactamente el mismo pero a la inversa. En lugar de calcular la altura del satélite geodésico, se mide la variación en posición y altura de la ubicación del observatorio en sí entre dos observaciones.

Monitorear el escape de la Luna con láser

La Luna se aleja de nosotros a un ritmo de 3,8 centímetros al año.

Esto lo sabemos gracias a unos reflectores instalados en la superficie de la Luna por las misiones Apolo 11, 14 y 15.

Desde una estación de telemetría láser similar a las utilizadas para el seguimiento de satélites (pero un poco más potentes), se dispara un láser hasta las coordenadas de uno de estos reflectores en la Luna.

Desde una estación de telemetría láser similar a las utilizadas para el seguimiento de satélites (pero un poco más potentes), se dispara un láser hasta las coordenadas de uno de estos reflectores en la Luna.
Reflector láser instalado en la superficie de la Luna por la misión Apolo 15. Créditos: NASA

El láser rebota y regresa al punto de origen, dandonos la distancia en tiempo real y con una exactitud de milímetros la distancia a la que se encuentra la Luna.

De esta forma y desde que comenzó el experimento, los astrónomos han conseguido estudiar con detalle la órbita de la Luna y averiguar multitud de hechos sobre la gravedad, la relatividad y la propia composición de la Luna.

Telecomunicaciones láser

Un proyecto de telecomunicaciones que aún se encuentra en su fase más inicial consiste en mandar pequeños paquetes de información desde y hasta satélites utilizando un haz láser.

Mediante un algoritmo, un ordenador descodifica la información y transforma esos pulsos de luz en códigos binarios que, posteriormente, se traducen a texto.

Esta tecnología, como decimos, aún se encuentra en fase de desarrollo, pero desde luego promete ser una gran alternativa a las actuales señales por ondas.


Fuentes: nasa.gov / PrimerFotón / Real Observatorio de la Armada / Nobbot.com

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