Pregunte a los astrónomos cuál es la pregunta que más quieren responder y obtendrá respuestas dispersas: ¿Cómo se formaron las primeras estrellas, galaxias y agujeros negros? ¿Cuál es la naturaleza de la materia oscura y la energía oscura? ¿Estamos solos?

Cada pregunta exige su propio gran telescopio: nunca existirá un instrumento único y definitivo, ya que no se puede hacer que ninguno reúna todos y cada uno de los tipos de luz cósmica. Los agujeros negros a veces brillan en rayos X, por ejemplo, mientras que los exoplanetas similares a la Tierra se estudian mejor en luz óptica e infrarroja. Sin embargo, tales proyectos ejercen tanta presión sobre la fracción de fondos públicos y privados asignados a la astronomía que solo unos pocos (quizás solo uno) pueden priorizarse a la vez, lo que genera acumulaciones de propuestas que también se realizaron e investigadores ansiosos que esperan una rara oportunidad de abrir nuevas ventanas. sobre el universo

En los EE. UU., los astrónomos han manejado estas ambiciones contrapuestas al idear un proceso que se ha convertido en la envidia del mundo científico: la Encuesta decenal de astronomía y astrofísica, un ejercicio que se realiza una vez cada 10 años y que recomienda y clasifica las prioridades de la comunidad para el próximo año. década, encarnada, eventualmente, por nuevos e importantes observatorios patrocinados por el gobierno federal en la tierra y en el espacio. Proyectos como el Telescopio Espacial Hubble de la NASA deben su existencia, en parte, a los codiciados respaldos de Decadals de antaño, y la práctica se ha extendido a varias otras disciplinas que ahora realizan sus propios Estudios Decadal.

Organizado por las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina, seis Encuestas Decenales han marcado el rumbo de la astronomía estadounidense desde que comenzaron en la década de 1960. Los resultados del séptimo, denominado Astro2020, se anunciarán pronto después de dos años de deliberaciones exhaustivas dirigidas por un comité directivo de 20 miembros. Y al igual que sus predecesores, Astro2020 revelará dónde es más probable que se realicen nuevas inversiones y descubrimientos importantes, y dónde la negligencia, el desinterés o incluso el miedo pueden bloquear el progreso de las generaciones venideras.

Pocas personas conocen mejor el poder de estas encuestas que Joel Parriott. Hace más de 20 años, comenzó en la política federal como miembro del personal de las Academias Nacionales, donde su asignación inicial fue ayudar a los científicos a elaborar la primera década astronómica del nuevo milenio. Luego sirvió un período de 10 años en la Oficina de Administración y Presupuesto (OMB, por sus siglas en inglés) de la Casa Blanca, donde sopesó e implementó las recomendaciones de Decadal para las agencias científicas federales. Hoy es director de política pública en la Sociedad Astronómica Estadounidense, el principal grupo de defensa de los observadores de estrellas de EE. UU. En la OMB, donde los objetivos políticos de la nación a menudo se cruzan brutalmente con sus realidades fiscales, Decadal Survey ofreció a Parriott y sus colegas una forma infalible de despedir a los astrónomos demasiado solícitos. “Si un proyecto no tenía una calificación alta, sabíamos que no tenía el respaldo de la comunidad”, dice. “Eso es realmente útil para las personas en el Capitolio y en la Casa Blanca que necesitan tomar decisiones difíciles”.

Para no pocos astrónomos, un nombre monótono como “el Decadal” no captura adecuadamente un proceso que tiene tanta influencia sobre su destino. En cambio, a veces simplemente lo llaman “la voz de Dios”. En las próximas semanas, cuando se publique el informe final de Astro2020, esa voz, esa supuesta voz comunitaria, volverá a hablar. Sin embargo, fuera de unos pocos elegidos, que juraron guardar el secreto, nadie en la comunidad sabe de antemano lo que dirá. Sin embargo, todos están de acuerdo en que las conclusiones de Astro2020 llegan en un momento de peligro.

“Estamos ahora mismo en el filo de la navaja”, dice John O’Meara, científico jefe del Observatorio W. M. Keck en Mauna Kea en Hawái. “Creo que este Decadal es existencial para la astronomía en los Estados Unidos. Cuando considera las instalaciones y los temas científicos que están en discusión, influirá en si nos convertimos o no en un jugador de segundo lugar en la astronomía global… Cuando las agencias [federales] y el Congreso reciban el informe de Decadal, tendrán en sus manos la decisión de si deseamos o no tener liderazgo en este campo de la ciencia”.

Telescopios estadounidenses en el crepúsculo

En la búsqueda de un ELT, EE. UU. logró producir dos proyectos competitivos, el Telescopio de Treinta Metros (TMT) y el Telescopio Gigante de Magallanes (GMT). Ambos tienen poco financiamiento y ninguno parece probable que comience a operar antes de que termine la década, ya que cada uno sirvió para sofocar al otro. Y las primeras etapas de construcción del TMT en el volcán hawaiano Mauna Kea, un sitio inigualable por sus vistas vírgenes del cielo del hemisferio norte, provocaron protestas de activistas que ven los telescopios allí como una afrenta a la ocupación de la montaña, que los nativos hawaianos consideran sagrada. La construcción del TMT cesó después de que los manifestantes bloquearon repetidamente el camino a la cima de la montaña; el conflicto permanece en un callejón sin salida. “Si [Astro2020] dice: ‘Olvídate de los ELT; démosle prioridad a otra cosa en su lugar, entonces es muy posible que tanto el TMT como el GMT mueran”, dice un astrónomo senior en tierra familiarizado con la situación.

Europa, por el contrario, tomó la delantera sobre los EE. UU. en astronomía óptica terrestre hace años y está muy avanzada la construcción de un ELT propio en Chile. El European Extremely Large Telescope cuenta con un espejo de 40 metros y se prevé que entre en funcionamiento en 2027.

China también está avanzando. Para obtener evidencia, no busque más allá del icónico radiotelescopio de Arecibo en Puerto Rico, financiado por la Fundación Nacional de Ciencias de los EE. UU.: una vez que fue el más grande del mundo, el radiotelescopio colapsó catastróficamente el año pasado en parte debido a la negligencia presupuestaria, pero no antes de los cinco años de China. El radiotelescopio esférico de apertura de cien metros (FAST) lo había superado en tamaño. Y juntos, sin EE. UU., Europa, China y muchos otros socios internacionales están construyendo el Square Kilometre Array (SKA), una impresionante y poderosa colección de miles de radiotelescopios que está previsto que entre en pleno funcionamiento en sitios de Australia y Sudáfrica tan pronto como sea posible. como 2030.

El gigante hambriento y el monstruo de Frankenstein

La perspectiva es igualmente mixta para la astronomía espacial de la nación. Por ahora, EE. UU. permanece a la vanguardia de la observación extraterrestre, pero de los cuatro “Grandes Observatorios” que la NASA lanzó entre 1990 y 2003, solo el Hubble y el Observatorio de rayos X Chandra siguen en funcionamiento, y ambos están llegando a su fin. sin reemplazo en el horizonte. “Hubble probablemente no durará otra década, y tal vez obtengamos cinco años más de Chandra. Pero eso es todo, se han ido”, dice Jason Tumlinson, un astrónomo que dirige la oficina de misiones comunitarias en el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial. “Probablemente tendremos una larga brecha sin capacidad real óptica, ultravioleta o de rayos X en el espacio. Y ahora es el momento de decidir cómo y cuándo podemos recuperarlo”.

El proyecto espacial mejor clasificado de Astro2000, el telescopio espacial James Webb de clase insignia de la NASA, es una maravilla tecnológica: un observatorio infrarrojo enfriado criogénicamente con un espejo de recolección de luz estelar segmentado de 6,5 metros que se pliega, como un origami, para caber en un cohete. Al principio, se proyectó que Webb costaría alrededor de $ 1.5 mil millones y se lanzaría quizás en 2011 para estudiar la aparición de estrellas y galaxias en el universo primitivo. Hoy esas proyecciones parecen irremediablemente ingenuas. Después de una asombrosa cantidad de sobrecostos y demoras que obstaculizaron la planificación de otros proyectos, el mejor de los casos actual es que el telescopio llegará al espacio a mediados de noviembre y operará durante solo una década con un costo total del proyecto de aproximadamente $ 10. mil millones. Los escenarios menos óptimos, de los cuales hay muchos, son casi demasiado sombríos para contemplarlos. “No podemos hacer ciencia a esta escala sin correr riesgos, y confío en nuestras posibilidades de éxito, pero si Webb falla, será un desastre absoluto”, dice Matt Mountain, científico del telescopio del proyecto y presidente de la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía. “Tiene que funcionar. Porque si no es así, no vamos a hacer otro buque insignia ambicioso por, supongo, dos décadas”.

Si Webb era un gigante hambriento desatado por Astro2000 y sus antecedentes mordían más de lo que se podía masticar, entonces la principal recomendación insignia de Astro2010, el telescopio espacial romano Nancy Grace de la NASA, era una bestia completamente diferente: un monstruo de Frankenstein de tarifa reducida el comité Decadal reconstruido a partir de los restos desmembrados de múltiples conceptos de misión en competencia. El comité esperaba evitar otra debacle al estilo de Webb con Roman (inicialmente llamado Wide-Field Infrared Survey Telescope, o WFIRST), y así fue. Pero en cambio, la existencia misma de Roman amenazó con desgarrar a la comunidad desde adentro. “¿Sabes qué representaba realmente WFIRST para la mayoría de nosotros?” dice un destacado astrónomo. “Significaba ‘¿Qué diablos es este ridículo telescopio espacial?'”

Originalmente concebido para estudiar la energía oscura con un paquete de instrumentos básico y un espejo de apenas la mitad del tamaño del Hubble, se proyectó que Roman se lanzaría en 2020 con un presupuesto relativamente reducido de menos de $ 2 mil millones. Para muchos ojos expertos, un proyecto de este tipo apenas calificaba para su supuesto estatus de “buque insignia”. La NASA, con las bendiciones bipartidistas del Congreso, finalmente agregó más instrumentos y actualizó el espejo de Roman al mismo tamaño que el del Hubble, mejorando sus objetivos científicos y mitigando muchas críticas, pero también casi duplicando su precio estimado y retrasando su lanzamiento hasta 2025. Mientras tanto. Europa y China han procedido cada una con sus propios telescopios espaciales centrados en la energía oscura, lo que podría llevar a cabo algunos de los descubrimientos científicos prometidos que se utilizaron para justificar la existencia de Roman en primer lugar.

Aunque tanto Webb como Roman pueden eventualmente tener éxito más allá de las imaginaciones más salvajes de los astrónomos, algunos temen que el mayor impacto inicial de los proyectos en el campo sea reducir drásticamente la capacidad de Astro2020 para planificar un futuro próspero. “Creo que este es el primer Decadal en el que las dos principales recomendaciones basadas en el espacio de los dos Decadals anteriores, Webb y Roman, todavía estaban en el suelo”, dice Tumlinson. “Y si el comité Astro2020 dijera: ‘Tenemos dos buques insignia apilados; la cola es demasiado larga; hagamos una pausa por un momento y hagamos algunas misiones más pequeñas y nos pongamos al día más tarde, eso sería un error. La idea de que puedes tomarte una década libre de cosas ambiciosas para volver y hacerlas más tarde no es válida cuando consideras cómo funciona realmente nuestro gobierno”.

La mayoría de los astrónomos, dice Tumlinson, parecen malinterpretar cuál es realmente la “dinámica gobernante” de Decadal. “Un informe de Decadal es el comienzo de una negociación multianual entre la comunidad científica, la NASA, los contratistas aeroespaciales, el Congreso y la Casa Blanca”, explica, razón por la cual apuntar alto desde el principio es lo mejor para los astrónomos. “Espero que con Astro2020 moderemos nuestro deseo natural de mitigar el riesgo y reducir los costos”, dice Tumlinson, “porque todas las demás fuerzas en este sistema lo harán por nosotros de todos modos”.

Ya sea por la pandemia de COVID-19, el aumento del gasto deficitario o la emergencia climática global cada vez más grave, algunos podrían cuestionar la sabiduría de los astrónomos estadounidenses que buscan las estrellas justo cuando el cielo parece estar a punto de caer. Por otra parte, viene la respuesta, ¿dónde está la sabiduría de limitar la ciencia de la década de 2040 o 2050 en función de los problemas de la década de 2020? “Al final del día, los apropiadores seguirán gastando dinero”, dice un ex miembro del personal del Congreso que se ocupó de las asignaciones de alto nivel para las agencias científicas federales. “Obtendrán una asignación, y su trabajo será usarlo sabiamente. Si no va a la astronomía, tal vez vaya a una nueva misión insignia de la división de ciencia planetaria de la NASA, o tal vez vaya a un nuevo edificio del FBI. Pero ese dinero se gastará, independientemente de lo que hagan los astrónomos”.