TED2014
Jeremy Kasdin: The flower-shaped starshade that might help us detect Earth-like planets
Jeremy Kasdin: La pantalla tapa-estrellas en forma de flor que nos ayudará a ver planetas como la Tierra
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Los astrónomos creen que todas las estrellas de la galaxia tienen planetas, una quinta parte de los cuales podrían albergar vida. No obstante, solo hemos visto alguno de ellos. Jeremy Kasdin y su equipo buscan cambiar eso con el diseño y la ingeniería de un extraordinario equipo: una "pantalla tapa-estrellas" en forma de pétalo de flor que permita a un telescopio a
50 000 kilómetros de distancia fotografiar los planetas. Es, dice, la "mejor ciencia posible".
Jeremy Kasdin - Planet finder
Using innovative orbiting instruments, aerospace engineer Jeremy Kasdin hunts for the universe’s most elusive objects — potentially habitable worlds. Full bio
Using innovative orbiting instruments, aerospace engineer Jeremy Kasdin hunts for the universe’s most elusive objects — potentially habitable worlds. Full bio
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00:12
The universe is teeming with planets.
0
515
3603
El universo está lleno de planetas.
00:16
I want us, in the next decade,
1
4118
1876
Quiero que nosotros,
en la próxima década,
en la próxima década,
00:17
to build a space telescope that'll be able to image
2
5994
2393
construyamos un telescopio espacial
capaz de captar la imagen
capaz de captar la imagen
00:20
an Earth about another star
3
8387
2101
de una Tierra alrededor
de otra estrella
de otra estrella
00:22
and figure out whether it can harbor life.
4
10488
2744
y averiguar si puede albergar vida.
00:25
My colleagues at the NASA
Jet Propulsion Laboratory
Jet Propulsion Laboratory
5
13232
2160
Mis colegas en el Laboratorio de
Propulsión a Chorro de la NASA
Propulsión a Chorro de la NASA
00:27
at Princeton and I are working on technology
6
15392
2861
en Princeton y yo estamos
trabajando en la tecnología
trabajando en la tecnología
00:30
that will be able to do just that in the coming years.
7
18253
3538
que podrá hacer precisamente
eso en los próximos años.
eso en los próximos años.
00:33
Astronomers now believe that every star
8
21791
1985
Los astrónomos creen
que todas las estrellas
que todas las estrellas
00:35
in the galaxy has a planet,
9
23776
1940
en la galaxia tiene un planeta,
00:37
and they speculate that up to one fifth of them
10
25716
2276
y especulan que hasta
una quinta parte de ellas,
una quinta parte de ellas,
00:39
have an Earth-like planet
11
27992
1076
tienen un planeta
similar a la Tierra
similar a la Tierra
00:41
that might be able to harbor life,
12
29068
1692
que podría albergar vida,
00:42
but we haven't seen any of them.
13
30760
1762
pero no hemos visto
ninguno de ellos.
ninguno de ellos.
00:44
We've only detected them indirectly.
14
32522
2738
Solo los hemos
detectado indirectamente.
detectado indirectamente.
00:47
This is NASA's famous picture of the pale blue dot.
15
35260
3233
Esta es la famosa foto de
la NASA del punto azul pálido.
la NASA del punto azul pálido.
00:50
It was taken by the Voyager spacecraft in 1990,
16
38493
2797
Fue tomada por la sonda
espacial Voyager en 1990,
espacial Voyager en 1990,
00:53
when they turned it around as
it was exiting the solar system
it was exiting the solar system
17
41290
2758
cuando la giraron
saliendo del sistema solar
saliendo del sistema solar
00:56
to take a picture of the Earth
18
44048
1712
para tomar una imagen de la Tierra
00:57
from six billion kilometers away.
19
45760
2322
a 6000 millones de
kilómetros de distancia.
kilómetros de distancia.
01:00
I want to take that
20
48082
1568
Quiero tomar una como esta
01:01
of an Earth-like planet about another star.
21
49650
2582
de un planeta como la Tierra
alrededor de otra estrella.
alrededor de otra estrella.
01:04
Why haven't we done that? Why is that hard?
22
52232
2400
¿Por qué no lo hemos hecho?
¿Por qué es tan difícil?
¿Por qué es tan difícil?
01:06
Well to see, let's imagine we take
23
54632
1422
Bueno para verlo, vamos a
imaginar que tomamos
imaginar que tomamos
01:08
the Hubble Space Telescope
24
56054
1946
el telescopio espacial Hubble,
01:10
and we turn it around and we move it out
25
58000
1698
lo giramos
y lo movemos hacia fuera
y lo movemos hacia fuera
01:11
to the orbit of Mars.
26
59698
1534
a la órbita de Marte.
01:13
We'll see something like that,
27
61232
1208
Veremos algo así,
01:14
a slightly blurry picture of the Earth,
28
62440
2068
una imagen levemente
borrosa de la Tierra,
borrosa de la Tierra,
porque es un telescopio
bastante pequeño
bastante pequeño
01:16
because we're a fairly small telescope
29
64508
2321
01:18
out at the orbit of Mars.
30
66829
1539
en la órbita de Marte.
01:20
Now let's move ten times further away.
31
68368
2016
Ahora vamos a
ir diez veces más lejos.
ir diez veces más lejos.
01:22
Here we are at the orbit of Uranus.
32
70384
1936
Aquí estamos en
la órbita de Urano.
la órbita de Urano.
01:24
It's gotten smaller, it's got less detail, less resolve.
33
72320
2486
Se ha vuelto más pequeño,
tiene menos detalle, menos resolución.
tiene menos detalle, menos resolución.
01:26
We can still see the little moon,
34
74806
1785
Todavía podemos
ver la pequeña luna,
ver la pequeña luna,
01:28
but let's go ten times further away again.
35
76591
2113
pero vayamos diez veces
más lejos de nuevo.
más lejos de nuevo.
01:30
Here we are at the edge of the solar system,
36
78704
1731
Aquí estamos en el
borde del sistema solar,
borde del sistema solar,
01:32
out at the Kuiper Belt.
37
80435
1298
en el Cinturón de Kuiper.
01:33
Now it's not resolved at all.
38
81733
1706
Ahora no hay
ninguna resolución.
ninguna resolución.
01:35
It's that pale blue dot of Carl Sagan's.
39
83439
2664
Es ese punto azul
pálido de Carl Sagan.
pálido de Carl Sagan.
01:38
But let's move yet again ten times further away.
40
86103
2200
Pero vamos a irnos otra vez
diez veces más lejos.
diez veces más lejos.
01:40
Here we are out at the Oort Cloud,
41
88303
1624
Aquí estamos fuera
de la Nube de Oort,
de la Nube de Oort,
01:41
outside the solar system,
42
89927
1560
fuera del sistema solar,
01:43
and we're starting to see the sun
43
91487
1616
y estamos empezando a ver el Sol
01:45
move into the field of view
44
93103
1312
moverse en el campo de visión
01:46
and get into where the planet is.
45
94415
1464
y meterse en donde está el planeta.
01:47
One more time, ten times further away.
46
95879
2131
Una vez más,
diez veces más lejos.
diez veces más lejos.
01:50
Now we're at Alpha Centauri,
47
98010
1653
Ahora estamos en Alfa Centauri,
01:51
our nearest neighbor star,
48
99663
1240
nuestra estrella
vecina más cercana,
vecina más cercana,
01:52
and the planet is gone.
49
100903
1349
y el planeta se ha ido.
01:54
All we're seeing is the big beaming image of the star
50
102252
2608
Todo lo que estamos viendo es
la gran imagen radiante de la estrella
la gran imagen radiante de la estrella
01:56
that's ten billion times brighter than the planet,
51
104860
2957
que es 10 mil millones de veces
más brillante que el planeta,
más brillante que el planeta,
01:59
which should be in that little red circle.
52
107817
1806
y debe estar en
ese pequeño círculo rojo.
ese pequeño círculo rojo.
02:01
That's what we want to see. That's why it's hard.
53
109623
2200
Eso es lo que queremos ver.
Es por eso que es difícil.
Es por eso que es difícil.
02:03
The light from the star is diffracting.
54
111823
2320
La luz de la estrella se difracta.
02:06
It's scattering inside the telescope,
55
114143
1741
Su dispersión dentro del telescopio,
02:07
creating that very bright image
56
115884
1504
crea esa imagen muy brillante
02:09
that washes out the planet.
57
117388
1752
que hace desaparecer el planeta.
02:11
So to see the planet,
58
119140
1271
Así que para ver el planeta,
02:12
we have to do something about all of that light.
59
120411
2260
tenemos que hacer
algo con toda esa luz.
algo con toda esa luz.
02:14
We have to get rid of it.
60
122671
1231
Tenemos que deshacernos de ella.
02:15
I have a lot of colleagues working on
61
123902
1445
Tengo un montón de
colegas que trabajan
colegas que trabajan
02:17
really amazing technologies to do that,
62
125347
2015
en tecnologías realmente
sorprendentes para hacer eso,
sorprendentes para hacer eso,
02:19
but I want to tell you about one today
63
127362
1815
pero quiero contarles
hoy sobre una
hoy sobre una
que creo que es
la más excitante,
la más excitante,
02:21
that I think is the coolest,
64
129177
1497
02:22
and probably the most likely to get us an Earth
65
130674
2200
y, probablemente, la más propensa
a conseguirnos una Tierra
a conseguirnos una Tierra
02:24
in the next decade.
66
132874
1536
en la próxima década.
02:26
It was first suggested by Lyman Spitzer,
67
134410
2072
Fue sugerida por primera vez
por Lyman Spitzer,
por Lyman Spitzer,
02:28
the father of the space telescope, in 1962,
68
136482
3160
el padre del telescopio
espacial, en 1962,
espacial, en 1962,
02:31
and he took his inspiration from an eclipse.
69
139642
2116
y se inspiró en un eclipse.
02:33
You've all seen that. That's a solar eclipse.
70
141758
2183
Todos han visto esto.
Eso es un eclipse solar.
Eso es un eclipse solar.
02:35
The moon has moved in front of the sun.
71
143941
2040
La Luna se ha movido
delante del Sol.
delante del Sol.
02:37
It blocks out most of the light
72
145981
1760
Bloquea la mayor parte de la luz
02:39
so we can see that dim corona around it.
73
147741
2376
para que podamos ver
esa tenue corona a su alrededor.
esa tenue corona a su alrededor.
02:42
It would be the same thing if I put my thumb up
74
150117
1663
Sería lo mismo que si pongo
mi dedo pulgar hacia arriba
mi dedo pulgar hacia arriba
02:43
and blocked that spotlight
that's getting right in my eye,
that's getting right in my eye,
75
151780
2585
y bloqueo la luz que está
dando justo en mi ojo,
dando justo en mi ojo,
02:46
I can see you in the back row.
76
154365
1912
Puedo ver a los
de la fila de atrás.
de la fila de atrás.
02:48
Well, what's going on?
77
156277
1302
Bueno, ¿qué está pasando?
02:49
Well the moon
78
157579
1945
Pues la Luna
02:51
is casting a shadow down on the Earth.
79
159524
2415
está proyectando
una sombra sobre la Tierra.
una sombra sobre la Tierra.
02:53
We put a telescope or a camera in that shadow,
80
161939
3235
Ponemos un telescopio
o una cámara en esa sombra,
o una cámara en esa sombra,
02:57
we look back at the sun,
81
165174
1511
miramos al Sol,
02:58
and most of the light's been removed
82
166685
1640
la mayor parte de la luz
ha sido removida
ha sido removida
03:00
and we can see that dim, fine structure
83
168325
2090
y podemos ver esa tenue,
fina estructura
fina estructura
03:02
in the corona.
84
170415
1275
en la corona.
03:03
Spitzer's suggestion was we do this in space.
85
171690
2667
La sugerencia de Spitzer
fue que lo hiciéramos en el espacio.
fue que lo hiciéramos en el espacio.
03:06
We build a big screen, we fly it in space,
86
174357
2777
Construimos una gran pantalla,
volamos en el espacio,
volamos en el espacio,
03:09
we put it up in front of the star,
87
177134
2047
la ponemos delante de la estrella,
03:11
we block out most of the light,
88
179181
1784
bloqueamos la mayor parte de la luz,
03:12
we fly a space telescope in
that shadow that's created,
that shadow that's created,
89
180965
3016
hacemos volar un telescopio espacial
a esa sombra que se crea,
a esa sombra que se crea,
03:15
and boom, we get to see planets.
90
183981
1777
y listo, conseguimos ver los planetas.
03:17
Well that would look something like this.
91
185758
2663
Bueno, sería algo como esto.
03:20
So there's that big screen,
92
188421
1589
Habría una gran pantalla,
03:22
and there's no planets,
93
190010
875
y ningún planeta,
03:22
because unfortunately it doesn't
actually work very well,
actually work very well,
94
190885
2504
porque lamentablemente
no funciona realmente muy bien,
no funciona realmente muy bien,
03:25
because the light waves of the light and waves
95
193389
2920
debido a que las ondas
de luz y las ondas
de luz y las ondas
03:28
diffracts around that screen
96
196309
1680
difractan alrededor
de esa pantalla
de esa pantalla
03:29
the same way it did in the telescope.
97
197989
1784
de la misma manera
que lo hacen en el telescopio.
que lo hacen en el telescopio.
03:31
It's like water bending around a rock in a stream,
98
199773
3137
Es como el agua flexionándose
alrededor de una roca en un arroyo,
alrededor de una roca en un arroyo,
03:34
and all that light just destroys the shadow.
99
202910
1790
y toda esa luz simplemente
destruye la sombra.
destruye la sombra.
03:36
It's a terrible shadow. And we can't see planets.
100
204700
2673
Es una sombra terrible.
Y no podemos ver planetas.
Y no podemos ver planetas.
03:39
But Spitzer actually knew the answer.
101
207373
1767
Pero Spitzer realmente
sabía la respuesta.
sabía la respuesta.
03:41
If we can feather the edges, soften those edges
102
209140
2505
Si hacemos incisiones en las esquinas,
suavizamos los bordes
suavizamos los bordes
03:43
so we can control diffraction,
103
211645
1766
podemos controlar la difracción,
03:45
well then we can see a planet,
104
213411
1715
como para poder ver un planeta,
03:47
and in the last 10 years or so we've come up
105
215126
1799
y en los últimos 10 años
o así hemos llegado
o así hemos llegado
03:48
with optimal solutions for doing that.
106
216925
2044
a la solución óptima para hacerlo.
03:50
It looks something like that.
107
218969
3532
Parece algo así.
03:54
We call that our flower petal starshade.
108
222501
2345
A eso le llamamos nuestra
sombrilla estelar de pétalos de flores.
sombrilla estelar de pétalos de flores.
03:56
If we make the edges of those petals exactly right,
109
224846
2960
Si hacemos los bordes de los pétalos
exactamente bien,
exactamente bien,
03:59
if we control their shape,
110
227806
1424
si controlamos su forma,
04:01
we can control diffraction,
111
229230
1558
podemos controlar la difracción,
04:02
and now we have a great shadow.
112
230788
1446
y ahora tenemos
una excelente sombra.
una excelente sombra.
04:04
It's about 10 billion times dimmer than it was before,
113
232234
2644
Cerca de 10 mil millones de veces
más tenue que antes,
más tenue que antes,
04:06
and we can see the planets beam out just like that.
114
234878
3446
y podemos ver
el grupo de planetas así.
el grupo de planetas así.
04:10
That, of course, has to be bigger than my thumb.
115
238324
1858
Por supuesto, tiene que ser
más grande que mi pulgar.
más grande que mi pulgar.
04:12
That starshade is about
116
240182
1458
Esta sombrilla
estelar es de cerca
estelar es de cerca
04:13
the size of half a football field
117
241640
1576
del tamaño de la mitad
de un campo de fútbol
de un campo de fútbol
04:15
and it has to fly 50,000 kilometers
away from the telescope
away from the telescope
118
243216
3590
y tiene que volar a 50 000 km
de distancia del telescopio
de distancia del telescopio
04:18
that has to be held right in its shadow,
119
246806
2060
que tiene que mantenerse
justo en su sombra,
justo en su sombra,
04:20
and then we can see those planets.
120
248866
1964
y entonces podemos
ver esos planetas.
ver esos planetas.
04:22
This sounds formidable,
121
250830
1408
Suena formidable,
04:24
but brilliant engineers, colleagues of mine at JPL,
122
252238
3008
pero brillantes ingenieros,
colegas míos en el JPL,
colegas míos en el JPL,
04:27
came up with a fabulous design for how to do that
123
255246
2880
lograron un diseño fabuloso
de cómo hacerlo
de cómo hacerlo
y se parece a este.
04:30
and it looks like this.
124
258126
1074
04:31
It starts wrapped around a hub.
125
259200
1788
Comienza envuelto
alrededor de un eje.
alrededor de un eje.
04:32
It separates from the telescope.
126
260988
1979
Se separa del telescopio.
04:34
The petals unfurl, they open up,
127
262967
2271
Los pétalos
se despliegan, se abren,
se despliegan, se abren,
04:37
the telescope turns around.
128
265238
1760
el telescopio se da la vuelta.
04:38
Then you'll see it flip and fly out
129
266998
2144
Entonces verán que gira y se aleja
04:41
that 50,000 kilometers away from the telescope.
130
269142
3215
50 000 kilómetros
de distancia del telescopio.
de distancia del telescopio.
04:44
It's going to move in front of the star
131
272357
2470
Pasará delante de la estrella
04:46
just like that, creates a wonderful shadow.
132
274827
3283
así, y crea una maravillosa sombra.
04:50
Boom, we get planets orbiting about it.
133
278110
3804
Listo, obtenemos los planetas
orbitando alrededor de ella.
orbitando alrededor de ella.
04:53
(Applause)
134
281914
1724
(Aplausos)
04:55
Thank you.
135
283638
2359
Gracias.
04:57
That's not science fiction.
136
285997
1953
Esto no es ciencia ficción.
04:59
We've been working on this
for the last five or six years.
for the last five or six years.
137
287950
2563
Hemos estado trabajando en esto
durante los últimos 5 o 6 años.
durante los últimos 5 o 6 años.
05:02
Last summer, we did a really cool test
138
290513
2603
El verano pasado,
hicimos una prueba muy excitante
hicimos una prueba muy excitante
05:05
out in California at Northrop Grumman.
139
293116
2439
en California en Northrop Grumman.
05:07
So those are four petals.
140
295555
1583
Estos son 4 pétalos.
05:09
This is a sub-scale star shade.
141
297138
1712
Esta es una pantalla
estelar a sub-escala.
estelar a sub-escala.
05:10
It's about half the size of the one you just saw.
142
298850
2497
Es aproximadamente la mitad
del tamaño de la que acaban de ver.
del tamaño de la que acaban de ver.
05:13
You'll see the petals unfurl.
143
301347
1460
Verán los pétalos desplegarse.
05:14
Those four petals were built by four undergraduates
144
302807
2067
Esos 4 pétalos fueron construidos
por 4 estudiantes universitarios
por 4 estudiantes universitarios
05:16
doing a summer internship at JPL.
145
304874
2415
en su pasantía
de verano en el JPL.
de verano en el JPL.
05:19
Now you're seeing it deploy.
146
307289
1246
Ahora la están
viendo desplegarse.
viendo desplegarse.
05:20
Those petals have to rotate into place.
147
308535
1982
Esos pétalos tienen
que girar en su lugar.
que girar en su lugar.
05:22
The base of those petals
148
310517
1170
La base de los pétalos
05:23
has to go to the same place every time
149
311687
2373
tiene que ir al mismo
lugar cada vez en
lugar cada vez en
05:26
to within a tenth of a millimeter.
150
314060
1623
un rango de una
décima de milímetro.
décima de milímetro.
05:27
We ran this test 16 times,
151
315683
1760
Corrimos esta prueba 16 veces,
05:29
and 16 times it went into the exact same place
152
317443
2839
y la 16 veces fueron al mismo lugar
05:32
to a tenth of a millimeter.
153
320282
1441
a una décima de milímetro.
05:33
This has to be done very precisely,
154
321723
1932
Esto tiene que ser hecho
con mucha precisión,
con mucha precisión,
05:35
but if we can do this, if we can build this technology,
155
323655
2508
pero si podemos hacer esto,
si podemos construir esta tecnología,
si podemos construir esta tecnología,
05:38
if we can get it into space,
156
326163
1484
si podemos conseguirlo en el espacio,
05:39
you might see something like this.
157
327647
1801
es posible que
vean algo como esto.
vean algo como esto.
05:41
That's a picture of one our nearest neighbor stars
158
329448
2272
Esa es una imagen de una de
nuestras estrellas vecinas más cercanas
nuestras estrellas vecinas más cercanas
05:43
taken with the Hubble Space Telescope.
159
331720
2594
tomadas con el telescopio
espacial Hubble.
espacial Hubble.
05:46
If we can take a similar space telescope,
160
334314
2384
Si podemos tomar un
telescopio espacial similar
telescopio espacial similar
05:48
slightly larger,
161
336698
1258
un poco más grande,
05:49
put it out there,
162
337956
1422
ponerlo ahí,
05:51
fly an occulter in front of it,
163
339378
1386
volar una pantalla
en frente de él,
en frente de él,
05:52
what we might see is something like that --
164
340764
2190
podríamos ver es algo así,
05:54
that's a family portrait of our
solar system -- but not ours.
solar system -- but not ours.
165
342954
2936
un retrato familiar de nuestro sistema solar,
pero que no es el nuestro.
pero que no es el nuestro.
05:57
We're hoping it'll be someone else's solar system
166
345890
2522
Esperamos que va a ser
el sistema solar de otro
el sistema solar de otro
06:00
as seen through an occulter,
167
348412
1632
que se ve a través
de una pantalla,
de una pantalla,
06:02
through a starshade like that.
168
350044
1070
a través de una
sombrilla estelar como esta.
sombrilla estelar como esta.
06:03
You can see Jupiter, you can see Saturn,
169
351114
2025
Pueden ver a Júpiter,
pueden ver a Saturno,
pueden ver a Saturno,
06:05
Uranus, Neptune, and right there in the center,
170
353139
2623
Urano, Neptuno,
y allí mismo, en el centro,
y allí mismo, en el centro,
06:07
next to the residual light
171
355762
1340
junto a la luz residual
06:09
is that pale blue dot. That's Earth.
172
357102
1905
ese punto azul pálido.
Es la Tierra.
Es la Tierra.
06:11
We want to see that, see if there's water,
173
359007
2374
Queremos verla,
a ver si hay agua,
a ver si hay agua,
06:13
oxygen, ozone,
174
361381
1405
oxígeno, ozono,
06:14
the things that might tell us that it could harbor life.
175
362786
2523
las cosas que nos pueden indicar
que podría albergar vida.
que podría albergar vida.
06:17
I think this is the coolest possible science.
176
365309
2409
Creo que esta es la ciencia
más excitante posible.
más excitante posible.
06:19
That's why I got into doing this,
177
367718
1653
Por eso me metí
a hacer esto,
a hacer esto,
06:21
because I think that will change the world.
178
369371
1970
porque creo que
va a cambiar el mundo.
va a cambiar el mundo.
06:23
That will change everything when we see that.
179
371341
2438
Va a cambiar todo
cuando veamos esto.
cuando veamos esto.
06:25
Thank you.
180
373779
1586
Gracias.
06:27
(Applause)
181
375365
4000
(Aplausos)
ABOUT THE SPEAKER
Jeremy Kasdin - Planet finderUsing innovative orbiting instruments, aerospace engineer Jeremy Kasdin hunts for the universe’s most elusive objects — potentially habitable worlds.
Why you should listen
At Princeton’s High Contrast Imaging Laboratory, Jeremy Kasdin is collaborating on a revolutionary space-based observatory that will unveil previously unseen (and possibly Earth-like) planets in other solar systems.
One of the observatory’s startling innovations is the starshade, an orbiting "occulter" that blocks light from distant stars that ordinarily outshine their dim planets, making a clear view impossible. When paired with a space telescope, the starshade adds a new and powerful instrument to NASA’s cosmic detection toolkit.
More profile about the speakerOne of the observatory’s startling innovations is the starshade, an orbiting "occulter" that blocks light from distant stars that ordinarily outshine their dim planets, making a clear view impossible. When paired with a space telescope, the starshade adds a new and powerful instrument to NASA’s cosmic detection toolkit.
Jeremy Kasdin | Speaker | TED.com