The flower-shaped starshade that might help us detect Earth-like planets | Jeremy Kasdin

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2014-04-17 ・ TED


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The flower-shaped starshade that might help us detect Earth-like planets | Jeremy Kasdin

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TED


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Traductor: Ciro Gomez Revisor: Emma Gon
00:12
The universe is teeming with planets.
0
12515
3603
El universo está lleno de planetas.
00:16
I want us, in the next decade,
1
16118
1876
Quiero que nosotros, en la próxima década,
00:17
to build a space telescope that'll be able to image
2
17994
2393
construyamos un telescopio espacial capaz de captar la imagen
00:20
an Earth about another star
3
20387
2101
de una Tierra alrededor de otra estrella
00:22
and figure out whether it can harbor life.
4
22488
2744
y averiguar si puede albergar vida.
00:25
My colleagues at the NASA Jet Propulsion Laboratory
5
25232
2160
Mis colegas en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA
00:27
at Princeton and I are working on technology
6
27392
2861
en Princeton y yo estamos trabajando en la tecnología
00:30
that will be able to do just that in the coming years.
7
30253
3538
que podrá hacer precisamente eso en los próximos años.
00:33
Astronomers now believe that every star
8
33791
1985
Los astrónomos creen que todas las estrellas
00:35
in the galaxy has a planet,
9
35776
1940
en la galaxia tiene un planeta,
00:37
and they speculate that up to one fifth of them
10
37716
2276
y especulan que hasta una quinta parte de ellas,
00:39
have an Earth-like planet
11
39992
1076
tienen un planeta similar a la Tierra
00:41
that might be able to harbor life,
12
41068
1692
que podría albergar vida,
00:42
but we haven't seen any of them.
13
42760
1762
pero no hemos visto ninguno de ellos.
00:44
We've only detected them indirectly.
14
44522
2738
Solo los hemos detectado indirectamente.
00:47
This is NASA's famous picture of the pale blue dot.
15
47260
3233
Esta es la famosa foto de la NASA del punto azul pálido.
00:50
It was taken by the Voyager spacecraft in 1990,
16
50493
2797
Fue tomada por la sonda espacial Voyager en 1990,
00:53
when they turned it around as it was exiting the solar system
17
53290
2758
cuando la giraron saliendo del sistema solar
00:56
to take a picture of the Earth
18
56048
1712
para tomar una imagen de la Tierra
00:57
from six billion kilometers away.
19
57760
2322
a 6000 millones de kilómetros de distancia.
01:00
I want to take that
20
60082
1568
Quiero tomar una como esta
01:01
of an Earth-like planet about another star.
21
61650
2582
de un planeta como la Tierra alrededor de otra estrella.
01:04
Why haven't we done that? Why is that hard?
22
64232
2400
¿Por qué no lo hemos hecho? ¿Por qué es tan difícil?
01:06
Well to see, let's imagine we take
23
66632
1422
Bueno para verlo, vamos a imaginar que tomamos
01:08
the Hubble Space Telescope
24
68054
1946
el telescopio espacial Hubble,
01:10
and we turn it around and we move it out
25
70000
1698
lo giramos y lo movemos hacia fuera
01:11
to the orbit of Mars.
26
71698
1534
a la órbita de Marte.
01:13
We'll see something like that,
27
73232
1208
Veremos algo así,
01:14
a slightly blurry picture of the Earth,
28
74440
2068
una imagen levemente borrosa de la Tierra,
01:16
because we're a fairly small telescope
29
76508
2321
porque es un telescopio bastante pequeño
01:18
out at the orbit of Mars.
30
78829
1539
en la órbita de Marte.
01:20
Now let's move ten times further away.
31
80368
2016
Ahora vamos a ir diez veces más lejos.
01:22
Here we are at the orbit of Uranus.
32
82384
1936
Aquí estamos en la órbita de Urano.
01:24
It's gotten smaller, it's got less detail, less resolve.
33
84320
2486
Se ha vuelto más pequeño, tiene menos detalle, menos resolución.
01:26
We can still see the little moon,
34
86806
1785
Todavía podemos ver la pequeña luna,
01:28
but let's go ten times further away again.
35
88591
2113
pero vayamos diez veces más lejos de nuevo.
01:30
Here we are at the edge of the solar system,
36
90704
1731
Aquí estamos en el borde del sistema solar,
01:32
out at the Kuiper Belt.
37
92435
1298
en el Cinturón de Kuiper.
01:33
Now it's not resolved at all.
38
93733
1706
Ahora no hay ninguna resolución.
01:35
It's that pale blue dot of Carl Sagan's.
39
95439
2664
Es ese punto azul pálido de Carl Sagan.
01:38
But let's move yet again ten times further away.
40
98103
2200
Pero vamos a irnos otra vez diez veces más lejos.
01:40
Here we are out at the Oort Cloud,
41
100303
1624
Aquí estamos fuera de la Nube de Oort,
01:41
outside the solar system,
42
101927
1560
fuera del sistema solar,
01:43
and we're starting to see the sun
43
103487
1616
y estamos empezando a ver el Sol
01:45
move into the field of view
44
105103
1312
moverse en el campo de visión
01:46
and get into where the planet is.
45
106415
1464
y meterse en donde está el planeta.
01:47
One more time, ten times further away.
46
107879
2131
Una vez más, diez veces más lejos.
01:50
Now we're at Alpha Centauri,
47
110010
1653
Ahora estamos en Alfa Centauri,
01:51
our nearest neighbor star,
48
111663
1240
nuestra estrella vecina más cercana,
01:52
and the planet is gone.
49
112903
1349
y el planeta se ha ido.
01:54
All we're seeing is the big beaming image of the star
50
114252
2608
Todo lo que estamos viendo es la gran imagen radiante de la estrella
01:56
that's ten billion times brighter than the planet,
51
116860
2957
que es 10 mil millones de veces más brillante que el planeta,
01:59
which should be in that little red circle.
52
119817
1806
y debe estar en ese pequeño círculo rojo.
02:01
That's what we want to see. That's why it's hard.
53
121623
2200
Eso es lo que queremos ver. Es por eso que es difícil.
02:03
The light from the star is diffracting.
54
123823
2320
La luz de la estrella se difracta.
02:06
It's scattering inside the telescope,
55
126143
1741
Su dispersión dentro del telescopio,
02:07
creating that very bright image
56
127884
1504
crea esa imagen muy brillante
02:09
that washes out the planet.
57
129388
1752
que hace desaparecer el planeta.
02:11
So to see the planet,
58
131140
1271
Así que para ver el planeta,
02:12
we have to do something about all of that light.
59
132411
2260
tenemos que hacer algo con toda esa luz.
02:14
We have to get rid of it.
60
134671
1231
Tenemos que deshacernos de ella.
02:15
I have a lot of colleagues working on
61
135902
1445
Tengo un montón de colegas que trabajan
02:17
really amazing technologies to do that,
62
137347
2015
en tecnologías realmente sorprendentes para hacer eso,
02:19
but I want to tell you about one today
63
139362
1815
pero quiero contarles hoy sobre una
02:21
that I think is the coolest,
64
141177
1497
que creo que es la más excitante,
02:22
and probably the most likely to get us an Earth
65
142674
2200
y, probablemente, la más propensa a conseguirnos una Tierra
02:24
in the next decade.
66
144874
1536
en la próxima década.
02:26
It was first suggested by Lyman Spitzer,
67
146410
2072
Fue sugerida por primera vez por Lyman Spitzer,
02:28
the father of the space telescope, in 1962,
68
148482
3160
el padre del telescopio espacial, en 1962,
02:31
and he took his inspiration from an eclipse.
69
151642
2116
y se inspiró en un eclipse.
02:33
You've all seen that. That's a solar eclipse.
70
153758
2183
Todos han visto esto. Eso es un eclipse solar.
02:35
The moon has moved in front of the sun.
71
155941
2040
La Luna se ha movido delante del Sol.
02:37
It blocks out most of the light
72
157981
1760
Bloquea la mayor parte de la luz
02:39
so we can see that dim corona around it.
73
159741
2376
para que podamos ver esa tenue corona a su alrededor.
02:42
It would be the same thing if I put my thumb up
74
162117
1663
Sería lo mismo que si pongo mi dedo pulgar hacia arriba
02:43
and blocked that spotlight that's getting right in my eye,
75
163780
2585
y bloqueo la luz que está dando justo en mi ojo,
02:46
I can see you in the back row.
76
166365
1912
Puedo ver a los de la fila de atrás.
02:48
Well, what's going on?
77
168277
1302
Bueno, ¿qué está pasando?
02:49
Well the moon
78
169579
1945
Pues la Luna
02:51
is casting a shadow down on the Earth.
79
171524
2415
está proyectando una sombra sobre la Tierra.
02:53
We put a telescope or a camera in that shadow,
80
173939
3235
Ponemos un telescopio o una cámara en esa sombra,
02:57
we look back at the sun,
81
177174
1511
miramos al Sol,
02:58
and most of the light's been removed
82
178685
1640
la mayor parte de la luz ha sido removida
03:00
and we can see that dim, fine structure
83
180325
2090
y podemos ver esa tenue, fina estructura
03:02
in the corona.
84
182415
1275
en la corona.
03:03
Spitzer's suggestion was we do this in space.
85
183690
2667
La sugerencia de Spitzer fue que lo hiciéramos en el espacio.
03:06
We build a big screen, we fly it in space,
86
186357
2777
Construimos una gran pantalla, volamos en el espacio,
03:09
we put it up in front of the star,
87
189134
2047
la ponemos delante de la estrella,
03:11
we block out most of the light,
88
191181
1784
bloqueamos la mayor parte de la luz,
03:12
we fly a space telescope in that shadow that's created,
89
192965
3016
hacemos volar un telescopio espacial a esa sombra que se crea,
03:15
and boom, we get to see planets.
90
195981
1777
y listo, conseguimos ver los planetas.
03:17
Well that would look something like this.
91
197758
2663
Bueno, sería algo como esto.
03:20
So there's that big screen,
92
200421
1589
Habría una gran pantalla,
03:22
and there's no planets,
93
202010
875
03:22
because unfortunately it doesn't actually work very well,
94
202885
2504
y ningún planeta,
porque lamentablemente no funciona realmente muy bien,
03:25
because the light waves of the light and waves
95
205389
2920
debido a que las ondas de luz y las ondas
03:28
diffracts around that screen
96
208309
1680
difractan alrededor de esa pantalla
03:29
the same way it did in the telescope.
97
209989
1784
de la misma manera que lo hacen en el telescopio.
03:31
It's like water bending around a rock in a stream,
98
211773
3137
Es como el agua flexionándose alrededor de una roca en un arroyo,
03:34
and all that light just destroys the shadow.
99
214910
1790
y toda esa luz simplemente destruye la sombra.
03:36
It's a terrible shadow. And we can't see planets.
100
216700
2673
Es una sombra terrible. Y no podemos ver planetas.
03:39
But Spitzer actually knew the answer.
101
219373
1767
Pero Spitzer realmente sabía la respuesta.
03:41
If we can feather the edges, soften those edges
102
221140
2505
Si hacemos incisiones en las esquinas, suavizamos los bordes
03:43
so we can control diffraction,
103
223645
1766
podemos controlar la difracción,
03:45
well then we can see a planet,
104
225411
1715
como para poder ver un planeta,
03:47
and in the last 10 years or so we've come up
105
227126
1799
y en los últimos 10 años o así hemos llegado
03:48
with optimal solutions for doing that.
106
228925
2044
a la solución óptima para hacerlo.
03:50
It looks something like that.
107
230969
3532
Parece algo así.
03:54
We call that our flower petal starshade.
108
234501
2345
A eso le llamamos nuestra sombrilla estelar de pétalos de flores.
03:56
If we make the edges of those petals exactly right,
109
236846
2960
Si hacemos los bordes de los pétalos exactamente bien,
03:59
if we control their shape,
110
239806
1424
si controlamos su forma,
04:01
we can control diffraction,
111
241230
1558
podemos controlar la difracción,
04:02
and now we have a great shadow.
112
242788
1446
y ahora tenemos una excelente sombra.
04:04
It's about 10 billion times dimmer than it was before,
113
244234
2644
Cerca de 10 mil millones de veces más tenue que antes,
04:06
and we can see the planets beam out just like that.
114
246878
3446
y podemos ver el grupo de planetas así.
04:10
That, of course, has to be bigger than my thumb.
115
250324
1858
Por supuesto, tiene que ser más grande que mi pulgar.
04:12
That starshade is about
116
252182
1458
Esta sombrilla estelar es de cerca
04:13
the size of half a football field
117
253640
1576
del tamaño de la mitad de un campo de fútbol
04:15
and it has to fly 50,000 kilometers away from the telescope
118
255216
3590
y tiene que volar a 50 000 km de distancia del telescopio
04:18
that has to be held right in its shadow,
119
258806
2060
que tiene que mantenerse justo en su sombra,
04:20
and then we can see those planets.
120
260866
1964
y entonces podemos ver esos planetas.
04:22
This sounds formidable,
121
262830
1408
Suena formidable,
04:24
but brilliant engineers, colleagues of mine at JPL,
122
264238
3008
pero brillantes ingenieros, colegas míos en el JPL,
04:27
came up with a fabulous design for how to do that
123
267246
2880
lograron un diseño fabuloso de cómo hacerlo
04:30
and it looks like this.
124
270126
1074
y se parece a este.
04:31
It starts wrapped around a hub.
125
271200
1788
Comienza envuelto alrededor de un eje.
04:32
It separates from the telescope.
126
272988
1979
Se separa del telescopio.
04:34
The petals unfurl, they open up,
127
274967
2271
Los pétalos se despliegan, se abren,
04:37
the telescope turns around.
128
277238
1760
el telescopio se da la vuelta.
04:38
Then you'll see it flip and fly out
129
278998
2144
Entonces verán que gira y se aleja
04:41
that 50,000 kilometers away from the telescope.
130
281142
3215
50 000 kilómetros de distancia del telescopio.
04:44
It's going to move in front of the star
131
284357
2470
Pasará delante de la estrella
04:46
just like that, creates a wonderful shadow.
132
286827
3283
así, y crea una maravillosa sombra.
04:50
Boom, we get planets orbiting about it.
133
290110
3804
Listo, obtenemos los planetas orbitando alrededor de ella.
04:53
(Applause)
134
293914
1724
(Aplausos)
04:55
Thank you.
135
295638
2359
Gracias.
04:57
That's not science fiction.
136
297997
1953
Esto no es ciencia ficción.
04:59
We've been working on this for the last five or six years.
137
299950
2563
Hemos estado trabajando en esto durante los últimos 5 o 6 años.
05:02
Last summer, we did a really cool test
138
302513
2603
El verano pasado, hicimos una prueba muy excitante
05:05
out in California at Northrop Grumman.
139
305116
2439
en California en Northrop Grumman.
05:07
So those are four petals.
140
307555
1583
Estos son 4 pétalos.
05:09
This is a sub-scale star shade.
141
309138
1712
Esta es una pantalla estelar a sub-escala.
05:10
It's about half the size of the one you just saw.
142
310850
2497
Es aproximadamente la mitad del tamaño de la que acaban de ver.
05:13
You'll see the petals unfurl.
143
313347
1460
Verán los pétalos desplegarse.
05:14
Those four petals were built by four undergraduates
144
314807
2067
Esos 4 pétalos fueron construidos por 4 estudiantes universitarios
05:16
doing a summer internship at JPL.
145
316874
2415
en su pasantía de verano en el JPL.
05:19
Now you're seeing it deploy.
146
319289
1246
Ahora la están viendo desplegarse.
05:20
Those petals have to rotate into place.
147
320535
1982
Esos pétalos tienen que girar en su lugar.
05:22
The base of those petals
148
322517
1170
La base de los pétalos
05:23
has to go to the same place every time
149
323687
2373
tiene que ir al mismo lugar cada vez en
05:26
to within a tenth of a millimeter.
150
326060
1623
un rango de una décima de milímetro.
05:27
We ran this test 16 times,
151
327683
1760
Corrimos esta prueba 16 veces,
05:29
and 16 times it went into the exact same place
152
329443
2839
y la 16 veces fueron al mismo lugar
05:32
to a tenth of a millimeter.
153
332282
1441
a una décima de milímetro.
05:33
This has to be done very precisely,
154
333723
1932
Esto tiene que ser hecho con mucha precisión,
05:35
but if we can do this, if we can build this technology,
155
335655
2508
pero si podemos hacer esto, si podemos construir esta tecnología,
05:38
if we can get it into space,
156
338163
1484
si podemos conseguirlo en el espacio,
05:39
you might see something like this.
157
339647
1801
es posible que vean algo como esto.
05:41
That's a picture of one our nearest neighbor stars
158
341448
2272
Esa es una imagen de una de nuestras estrellas vecinas más cercanas
05:43
taken with the Hubble Space Telescope.
159
343720
2594
tomadas con el telescopio espacial Hubble.
05:46
If we can take a similar space telescope,
160
346314
2384
Si podemos tomar un telescopio espacial similar
05:48
slightly larger,
161
348698
1258
un poco más grande,
05:49
put it out there,
162
349956
1422
ponerlo ahí,
05:51
fly an occulter in front of it,
163
351378
1386
volar una pantalla en frente de él,
05:52
what we might see is something like that --
164
352764
2190
podríamos ver es algo así,
05:54
that's a family portrait of our solar system -- but not ours.
165
354954
2936
un retrato familiar de nuestro sistema solar, pero que no es el nuestro.
05:57
We're hoping it'll be someone else's solar system
166
357890
2522
Esperamos que va a ser el sistema solar de otro
06:00
as seen through an occulter,
167
360412
1632
que se ve a través de una pantalla,
06:02
through a starshade like that.
168
362044
1070
a través de una sombrilla estelar como esta.
06:03
You can see Jupiter, you can see Saturn,
169
363114
2025
Pueden ver a Júpiter, pueden ver a Saturno,
06:05
Uranus, Neptune, and right there in the center,
170
365139
2623
Urano, Neptuno, y allí mismo, en el centro,
06:07
next to the residual light
171
367762
1340
junto a la luz residual
06:09
is that pale blue dot. That's Earth.
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369102
1905
ese punto azul pálido. Es la Tierra.
06:11
We want to see that, see if there's water,
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371007
2374
Queremos verla, a ver si hay agua,
06:13
oxygen, ozone,
174
373381
1405
oxígeno, ozono,
06:14
the things that might tell us that it could harbor life.
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374786
2523
las cosas que nos pueden indicar que podría albergar vida.
06:17
I think this is the coolest possible science.
176
377309
2409
Creo que esta es la ciencia más excitante posible.
06:19
That's why I got into doing this,
177
379718
1653
Por eso me metí a hacer esto,
06:21
because I think that will change the world.
178
381371
1970
porque creo que va a cambiar el mundo.
06:23
That will change everything when we see that.
179
383341
2438
Va a cambiar todo cuando veamos esto.
06:25
Thank you.
180
385779
1586
Gracias.
06:27
(Applause)
181
387365
4000
(Aplausos)
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