Un espejo de 3,6 toneladas descansa sobre un volcán en Maui captando la luz solar. Para que no se cocine fabrica una piscina de hielo cada noche
En la cima del volcán Haleakalā, en Hawái, Estados Unidos construyó el telescopio solar más grande del mundo alrededor de un espejo de cuatro metros. El problema apareció precisamente cuando empezó a hacer aquello para lo que había sido diseñado: mirar directamente al Sol. La luz que concentra genera unos 12 kilovatios de potencia térmica, suficiente para dañar sus propios instrumentos, así que mantenerlo funcionando exige kilómetros de tuberías, temperaturas de refrigeración diferentes y una cantidad de hielo comparable a la de una piscina fabricada cada noche.
El problema de mirar al Sol. El Daniel K. Inouye Solar Telescope está situado a más de 3.000 metros de altitud en Haleakalā, en la isla de Maui, y posee un espejo primario de unos cuatro metros de diámetro, 7,5 centímetros de grosor y aproximadamente 3,6 toneladas de peso.
En esencia, es una especie de versión gigantesca del experimento infantil de concentrar la luz solar con una lupa: cuando el espejo reúne la radiación y la dirige hacia el secundario, concentra alrededor de 12 kW de potencia. El propio National Solar Observatory lo explica con una comparación bastante gráfica: es energía suficiente para hacer una bolsa de palomitas en unos 20 segundos.
12 km para mantenerlo frío. El telescopio necesita combatir ese calor prácticamente en cada rincón de la instalación. Más de siete millas, unos 12 kilómetros de tuberías, distribuyen un refrigerante denominado Dynalene que circula a 13 temperaturas controladas independientemente, algunas adaptándose continuamente al ambiente exterior y otras permaneciendo constantes.
La cúpula también dispone de enormes ventiladores de unos 6,5 metros y compuertas que permiten aprovechar los vientos de Maui para expulsar aire caliente, porque incluso pequeñas diferencias de temperatura alrededor del telescopio pueden crear turbulencias capaces de degradar unas imágenes que dependen de una precisión extrema.
Telescopio solar Daniel K. Inouye en el lado izquierdo
Y una piscina de hielo cada noche. Parte de ese sistema tiene una solución sorprendentemente sencilla: fabricar hielo cuando el Sol desaparece. El observatorio aprovecha la noche para producir aproximadamente el equivalente a una piscina de hielo, que almacena energía térmica y ayuda al sistema de refrigeración durante las observaciones del día siguiente.
Pero la última barrera está justo donde la radiación alcanza su máxima concentración: un disco metálico refrigerado por líquido llamado heat-stop bloquea más del 95% del calor y permite pasar únicamente la pequeña porción de luz necesaria para los instrumentos. Si su refrigeración falla, varios sistemas de protección bloquean automáticamente el haz, protegen el espejo y cierran la cúpula.
Imagen de alta resolución de la superficie del Sol tomada por el DKIST
Un espejo que tardaron seis meses en pulir. El corazón del telescopio es una pieza de Zerodur fabricada por la alemana Schott, un material vitrocerámico elegido porque apenas cambia de dimensiones con las variaciones de temperatura. Más de 50 personas participaron después en un proceso de pulido en la Universidad de Arizona que se prolongó durante seis meses, trabajando alrededor de 80 horas semanales, hasta conseguir irregularidades inferiores a dos nanómetros.
Para que nos hagamos una idea, la precisión es tal que el National Solar Observatory utiliza otra comparación difícil de olvidar: si el espejo se ampliase hasta tener el tamaño de la Tierra, su mayor imperfección sería aproximadamente como un grano de arena.
Todo para distinguir apenas 20 kilómetros. Esa obsesión acaba de proporcionar su recompensa. El pasado 5 de agosto, el observatorio anunció unas observaciones capaces de distinguir estructuras de alrededor de 20 kilómetros sobre una estrella situada a unos 150 millones de kilómetros de nosotros.
Las imágenes permitieron observar pequeños remolinos en los límites de las estructuras magnéticas solares asociados a la inestabilidad de Kelvin-Helmholtz, un fenómeno conocido en dinámica de fluidos pero que nunca se había resuelto de esta manera sobre la superficie solar. Para hacerse una idea de la dificultad, el Instituto Max Planck lo compara con distinguir una moneda de un euro desde aproximadamente 180 kilómetros de distancia.
Los remolinos importan más de lo que parece. Porque la cuestión no consiste simplemente en conseguir la fotografía más detallada posible. Cuentan los investigadores que uno de los grandes problemas de la física solar es comprender cómo los movimientos de la superficie retuercen y entrelazan las líneas del campo magnético hasta que la energía acumulada termina liberándose mediante llamaradas, chorros o eyecciones de masa coronal.
Los diminutos vórtices observados por el Inouye podrían participar precisamente en ese proceso y ayudar también a explicar cómo se transporta energía hacia la atmósfera exterior del Sol, cuya corona alcanza temperaturas de millones de grados.
Y eso termina afectándonos aquí abajo. Las grandes erupciones solares pueden alterar satélites, GPS, comunicaciones de radio y redes eléctricas, de modo que comprender los mecanismos que acumulan inicialmente esa energía es también un paso hacia mejores predicciones del tiempo espacial.
Recordaban en AutoNocion que la paradoja es que este resultado llega mientras la propuesta presupuestaria estadounidense para 2027 plantea reducir aproximadamente a la mitad la financiación del telescopio, de 26,4 a 13 millones de dólares, aunque se trata por ahora de una petición presidencial que el Congreso puede modificar.
Washington acaba así de demostrar hasta dónde puede llegar su gigantesco observatorio solar: para distinguir remolinos de apenas unas decenas de kilómetros en el Sol necesita fabricar hielo cada noche y dedicar más del 95% de la energía que captura simplemente a evitar que el propio Sol lo destruya.
En Xataka | Así es una mancha solar en todo su esplendor, captada por el telescopio solar más grande del mundo
