En un día cualquiera, según datos de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA, por su sigla en inglés) hay casi 90 mil aviones en el cielo de los Estados Unidos. En estos se mueven casi dos millones de personas, cientos de miles toneladas de carga, equipos militares y correo. Pero uno de esos aviones tiene un propósito distinto: observar el universo para registrar la luz infrarroja que no llega a la superficie de nuestro planeta. Es el Observatorio Estratosférico para Astronomía en el Infrarrojo (Sofia, por su sigla en inglés).
Aun en un día despejado no todas las frecuencias de luz atraviesan la atmósfera de la Tierra. De la misma forma en que la capa de ozono filtra la luz ultravioleta emitida por el Sol, las moléculas de agua en la atmósfera filtran la luz infrarroja que proviene del espacio. En algunas frecuencias del infrarrojo, la luz no puede viajar más allá de unos metros antes de ser absorbida. Sin embargo, este tipo de luz contiene información crucial para el estudio de la atmósfera de otros planetas, para entender la estructura y la composición de los cometas y para entender el mecanismo que permite la formación de las estrellas dentro y fuera de nuestra galaxia.
Por eso los astrónomos han trabajado en la construcción de observatorios donde la atmósfera no interfiera con la observación.Primero lo hicieron utilizando globos para llevar telescopios como el Stratoscope I, lanzado en 1957, hasta alcanzar más de 25 kilómetros sobre la superficie de la Tierra. Luego se comenzó a soñar con un telescopio en la órbita de nuestro planeta, que se materializó en abril de 1990 cuando el Telescopio Espacial Hubble se lanzó; el primero de los telescopios espaciales. Buscando una opción entre los riesgos del vuelo en globo y el largo tiempo que necesitan los proyectos satelitales, una alternativa natural era usar un avión.
En 1965, la Nasa comisionó una expedición científica para seguir un eclipse de Sol. Para maximizar la visibilidad de este evento se modificó el fuselaje de un avión Convair CV990, incluyendo ventanas en la parte superior. A 12 kilómetros de la superficie, los astrónomos a bordo del CV990 lograron observar el eclipse por 9 minutos y 42 segundos, casi cuatro veces más que cualquier observador en la superficie y con menos efectos de la atmósfera.
Desde entonces, el CV990 se comenzó a utilizar para hacer observaciones de Venus y de Júpiter, hasta que en 1973 fue destruido en una colisión accidental con otro avión.
En 1974 voló por primera vez el Kuiper Airborne Observatory (KAO), compuesto por un telescopio con un espejo primario de 91 centímetros de diámetro a bordo de un avión militar de carga Lockheed C-141 Starlifter modificado y operado por la Nasa. En sus 21 años de operación, el KAO hizo observaciones cruciales para el descubrimiento de los anillos de Urano (en 1977) y el descubrimiento de la atmósfera de Plutón (en 1988). Halló moléculas orgánicas en los lugares de formación de estrellas y encontró trazas de hierro, níquel y cobalto producto de la fusión nuclear en la célebre supernova 1987A. Para remplazar al KAO se ideó Sofia, un proyecto conjunto entre la Nasa y el Centro Aeroespacial de Alemania (DLR).
Un pasado comercial
Sofia está construido en un Boeing 747, conocido como Jumbo Jet y famoso por películas como ‘Decisión Crítica’, con Kurt Russell, o ‘Airforce One’, donde Harrison Ford interpreta al presidente de Estados Unidos. El cuerpo de este 747 tiene modificaciones que permiten reducir su peso y lograr vuelos más largos. Su fuselaje incluye una puerta para hacer las observaciones desde un telescopio durante el vuelo a 12 kilómetros de altura, en donde más del 85 por ciento de las frecuencias de luz infrarroja logran atravesar la atmósfera.
Este avión no nació exclusivamente para la investigación; tiene un pasado comercial. Fue utilizado por Pan American World Airway desde su adquisición en 1977. En 1986 fue adquirido por United Airlines y estuvo en operación hasta 1995, cuando terminó en un depósito cerca de Las Vegas. Dos años después, un consorcio de universidades lo compró para su uso como observatorio y unos meses más tarde la Nasa se hizo a sus servicios.
El telescopio de Sofia tiene dos metros de diámetro y se asoma por un extremo del fuselaje, detrás de un mamparo presurizado. El plano focal, en donde se ubican los instrumentos de observación, está dentro de la sección presurizada del fuselaje, donde también está el centro de control de la misión y la sección de operación científica donde trabajan los astrónomos. Además, cuenta con un área destinada para eventos de educación y divulgación científica. Cada año Nasa y DLR convocan para que pequeños grupos de educadores y estudiantes participen en las operaciones del observatorio.
Tras superar múltiples retrasos por falta de financiación, el 26 de mayo del 2010 hizo su primer vuelo científico, con la observación del núcleo de la galaxia M82 y las emisiones de la atmósfera de Júpiter. En este 2015, Sofia espera completar 70 vuelos, lo que corresponde a más de 400 horas de observaciones científicas.Vuela normalmente desde Palmdale, en California, pero tiene la capacidad para desplazar sus operaciones a Christchurch, en Nueva Zelanda, donde puede observar el centro de la galaxia y otras partes de firmamento que no son visibles desde el hemisferio norte.
Gracias a los vuelos desde el hemisferio sur, Sofia tuvo una oportunidad única de medir la composición de la atmósfera de Plutón durante el tránsito del planeta enano frente a una estrella, anticipando y complementando las observaciones de la sonda New Horizons.
La continua amenaza que enfrenta es el recorte en el presupuesto de Nasa, pero aun así ha extendido sus operaciones año tras año, pese a un plan inicial de operación de dos décadas. Hasta el momento, es el único telescopio en el infrarrojo que opera desde un avión y esa plataforma le da una flexibilidad particular. Al igual que muchas misiones científicas, Sofia es el resultado de la motivación de un grupo de personas que alguna vez soñaron con una idea y luchan por mantenerla viva todos los días.
JUAN DIEGO SOLER*
Para EL TIEMPO
*Ph. D, investigador en astronomía y astrofísica en Francia
