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El gran ojo

La figura de un espejo es semejante a la de una mujer: una curva que, además de ser hermosa, se adapta perfectamente a su cometido. Ningún escultor ha pulido jamás el contorno de una estatua con la amorosa meticulosidad con que un óptico saca brillo a la curva parabólica perfecta con que captará no sólo la admiración de sus semejantes, sino también los secretos de las estrellas.
DAVID O. WOODBURY, The Glass Giant of Palomar [El gigante de vidrio de Palomar], 1939

Aunque los telescopios refractores predominaron durante la mayor parte del siglo XIX, los reflectores revolucionaron la primera mitad del XX gracias, sobre todo, a George Ellery Hale, un astrónomo solar maníaco-depresivo con un talento especial para exprimir a los millonarios, y George Willis Ritchey, un óptico brillante y ególatra que fabricó espejos cada vez más grandes. La colaboración de estos dos hombres trajo consigo extraordinarios descubrimientos sobre el universo.

Hale era hijo de un rico empresario de Chicago, cuya fábrica de ascensores posibilitó la construcción de rascacielos en la ciudad. De niño, Hale leyó el clásico de Julio Verne De la Tierra a la Luna (1863), donde aparece un ficticio telescopio de ochenta y cinco metros instalado en las montañas Rocosas. El telescopio de Verne estaba dotado de un espejo increíblemente grande, de casi cinco metros de diámetro, casi el triple de lo que medía el espejo del Leviatán de lord Rosse. El joven George Hale quedó muy impresionado con el libro.

Hale se obsesionó con la investigación solar, y en 1890, cuando conoció a Ritchey en una reunión de astrónomos, tenía veintidós años, acababa de licenciarse en el MIT, era propietario del observatorio privado de Kenwood y había inventado el espectroheliógrafo, un ingenioso aparato que permitía tomar fotografías del sol a una luz de una longitud de onda determinada. Ritchey, de veintiséis años, impartía clases de carpintería durante el día, pero también fabricaba espejos en la tienda de la familia. Pronto se convirtieron en amigos y aliados.

Ese mismo año, de viaje de novios, Hale llevó a su flamante esposa, Evelina, a la cima del monte Hamilton, en California, donde la abandonaba por las noches para explorar el cielo con su telescopio refractor Lick de noventa centímetros. Dos años después, Hale descubrió que las piezas de vidrio de un metro de largo que se habían encargado para hacer un refractor más grande seguían en el taller de Alvan G. Clark, acumulando polvo, ya que no habían podido fundirlas. Con el apoyo de la nueva Universidad de Chicago, Hale le pidió dinero a Charles Yerkes, un magnate de los tranvías, para comprar el vidrio y hacer un telescopio. En agosto de 1893, Hale y Ritchey escucharon el discurso de Alvan G. Clark sobre «los grandes telescopios del futuro» ante la montura y el tubo gigantescos del telescopio Yerkes, en la Exposición de Chicago. Clark predijo que los refractores acabarían por imponerse, aunque de hecho nunca llegaría a construirse un refractor más grande que aquel para el que estaba puliendo unas lentes de un metro en aquella época.

Incluso mientras escuchaban a Clark, Hale y Ritchey sabían ya que el futuro pertenecía a los reflectores. Dos años después, Ritchey pulió un bloque de vidrio Saint-Gobain de sesenta centímetros para hacer su propio telescopio reflector. Hale convenció a su acaudalado padre de que comprara una pieza más grande para que Ritchey la convirtiese en un espejo. En 1896, siguiendo las instrucciones de éste, Hale encargó a Saint-Gobain un bloque de vidrio de un metro y medio y contrató a su emocionado amigo con el fin de que trabajase para él a tiempo completo.

Ese otoño, Hale se trasladó al observatorio de Yerkes, que estaba casi terminado y se alzaba a la orilla del lago Geneva, cerca de Williams Bay, Wisconsin, ciento veinte kilómetros al norte de Chicago. Unos meses después, Ritchey se unió a él para encargarse del laboratorio de óptica montado en el sótano, que era lo bastante amplio para realizar la prueba de Foucault con el espejo de metro y medio que se proponía fabricar.

En 1897, George Hale publicó un artículo en el que sentaba las bases para la astronomía del siglo XX, que él bautizó con el nombre de «astrofísica». En el Astrophysical Journal, que había fundado en 1895, escribió sobre «las importantes ventajas que al parecer tiene el telescopio reflector para muchas investigaciones astrofísicas», entre otras cosas porque los espejos eliminaban la aberración cromática. Además, «ninguna combinación de lentes conocida hasta el momento puede compararse con la capacidad del espejo parabólico de unir en un solo plano focal todas las longitudes de onda, desde los infrarrojos más extremos hasta el límite absoluto de los ultravioletas». Por añadidura, los reflectores eran más baratos y compactos, y nadie sabía aún cuan grandes podían llegar a ser los espejos. Hasta entonces, nadie había podido usar las precisas redes de difracción de Henry Rowland con las estrellas, ya que ningún telescopio concentraba suficiente luz para detectar las dispersas líneas espectrales. Hale esperaba que eso cambiara pronto.

«En cuanto al futuro avance de los telescopios hacia una mayor capacidad para captar luz —concluyó—, el reflector promete mayores ventajas que el refractor, sobre todo por lo que se refiere al trabajo espectroscópico en la denominada "región fotográfica".» Durante el resto de su vida, Hale fabricó espejos cada vez más grandes, capaces de captar cada vez más luz.

Keeler resucita el Crossley

El año siguiente a la publicación de este artículo de Hale, James Keeler, un especialista en espectroscopia y discípulo de Henry Rowland, asumió el cargo de director del observatorio de Lick, donde encontró el desvencijado reflector Crossley de noventa centímetros, que apenas se había usado. Keeler azogó de nuevo el espejo, cambió la montura y utilizó el telescopio para localizar estrellas y nebulosas, así como para tomar fotografías con tiempos de exposición de hasta cuatro horas. Sirviéndose del remozado Crossley, comenzó a obtener imágenes maravillosas de las misteriosas nebulosas espirales. Cerca de las más grandes aparecían otras más pequeñas, de manera que Keeler calculó que había unas ciento veinte mil dentro del alcance de su reflector.
En 1899, Keeler envió algunas fotos al observatorio de Yerkes, donde se encontraba reunida la Astronomical and Astrophysical Society. Según Hale, las fotografías «causaron auténtica sensación y demostraron a muchos de los que desconfiaban de las ventajas de los reflectores lo que era capaz de hacer este instrumento en las manos indicadas».

Pero el 12 de agosto de 1900, mientras se preparaba para conseguir mejores resultados, el dinámico director del Lick murió de una embolia, poco antes de cumplir los cuarenta años. «Mi lema es "haz las cosas lo mejor que puedas y luego ríete si fracasas"», dijo Keeler una vez. Él no fracasó. A partir de entonces, los principales telescopios de investigación llevarían espejos.

El maestro espejero

Poco después de la muerte de Keeler, George Ritchey subió con un amigo a la cúpula del Yerkes para contemplar el cielo a medianoche. «Incluso los espejos más grandes —comentó Ritchey— serán instrumentos diminutos, insignificantes» para adentrarse en las profundidades del espacio, pero él tenía la intención de hacer los reflectores de mayor calidad y tamaño posibles. Tras bajar al suelo, Ritchey se puso a hacer fotografías con su nuevo telescopio de sesenta centímetros, y algunas superaron a las de Keeler. Aunque el espejo que usaba era más pequeño, tenía una forma perfecta y estaba firmemente montado, lo que permitía exposiciones más largas. Por otra parte, era una parábola más profunda, con una relación focal corta (f/4), de manera que abarcaba una extensión más pequeña de cielo.

La Nova Perseo era un brillante punto nuevo en el cielo, y Ritchey se apresuró a estudiarla. La primera foto, tomada el 20 de septiembre de 1901, mostraba algo parecido a unas nubes cerca de la estrella. Dos meses después, otra fotografía reveló una zona nubosa mucho más amplia. Al principio, Ritchey y otros pensaron que estaban siendo testigos del nacimiento de una nebulosa, pero entonces descubrieron que las zonas difusas estaban allí antes: simplemente, la estrella las estaba iluminando. Debido a las enormes distancias, la luz tardaba varios meses en llegar tan lejos.

Como un padre orgulloso, Hale distribuyó las fotos que había sacado Ritchey de la nova y de las nebulosas espirales y gaseosas entre astrónomos de todo el mundo, e hizo gestiones para que se expusieran en un congreso de la American Astronómical Society que se celebraría a finales de 1901.

Ritchey, descendiente de artesanos escoceses e irlandeses, nunca fue considerado un igual por los astrónomos, para quienes no era más que un técnico de clase baja. Sin embargo, él estaba cada vez más seguro de sí mismo y comenzó a dar charlas divulgativas por todo el Medio Oeste. Por encargo del Instituto Smithsoniano escribió «Sobre el telescopio reflector moderno, y la fabricación y prueba de los espejos ópticos», publicado en 1904. «Dada la escasez de literatura sobre el tema, puedo decir sin presunción que será un artículo importante —aseveró Ritchey— y que será utilizado como texto de consulta durante muchos años.»

Acertó en todo, salvo en su supuesta falta de presunción. Haciendo hincapié en la importancia de la limpieza y la meticulosidad, Ritchey describe los pasos para moldear y pulir el vidrio de tal modo que se forme una curva esférica —el resultado natural del roce sistemático entre dos superficies— y luego someterlo a la prueba de la navaja de Foucault. A continuación, explica cómo hacer un espejo perfectamente plano que puede probarse con la reflexión de luz en el espejo esférico. Sólo entonces, el maestro óptico debe proceder a parabolizar la esfera extrayendo un poco más de vidrio de los sitios precisos y poniéndolo a prueba de vez en cuando con el espejo plano.¹

Ritchey había empezado a pulir una pieza de vidrio de metro cincuenta en cuanto había regresado a Yerkes, en 1897, después de que Hale le asegurara que conseguiría el dinero para instalarla en un telescopio. Entretanto, Ritchey hizo un espejo de sesenta centímetros, escasa profundidad y una relación focal larga (f/82), para que Hale pudiera utilizarlo en sus investigaciones solares. Si se apuntaba al sol con un telescopio reflector corriente, la luz concentrada fundiría el espejo secundario y la imagen sería demasiado brillante y pequeña para estudiarla. Una distancia focal larga resulta en una vista más amplia del sol y sin excesivo calor. Era poco práctico tratar de seguir el sol con un tubo largo, de manera que Ritchey construyó un telescopio horizontal en el interior de una cabaña de madera de cincuenta metros de largo levantada sobre pilotes, con el fin de reducir al mínimo los efectos de calentamiento y enfriamiento de la tierra, que causan turbulencia en el aire y deforman la imagen. Para conducir la luz del sol al interior del tubo, hizo un celostato giratorio de un espejo que seguiría al sol, reflejando la luz a otro espejo fijo y plano que la enviaba hacia el tubo, donde la rejilla de Hale la dispersaba, proyectando un espectro amplio.

Ritchey terminó el telescopio solar en el otoño de 1902, pero un incendio lo destruyó en diciembre de ese mismo año. De inmediato, Hale le encargó que construyese otro con los fondos que había donado Helen Snow, una rica dama de Chicago que quiso rendir homenaje de esta manera a su difunto padre. Ese mismo año, el magnate del acero Andrew Carnegie inauguró el Instituto Carnegie en Nueva York, y Hale se apresuró a pedirle dinero para el telescopio de un metro y medio, enviándole las fotografías más espectaculares que había hecho Ritchey de la constelación de Andrómeda, la nebulosa de Orion y las Pléyades. Hale sugirió que el telescopio se erigiese «en una montaña alta del sur de California o Arizona».

En 1903, el Instituto Carnegie proporcionó los fondos necesarios para que el astrónomo W. J. Hussey, del observatorio de Lick, recorriese las montañas de Estados Unidos, Australia y Nueva Zelanda en busca de un sitio con buena visibilidad. En California, Hussey se quedó impresionado con el monte Palomar, «un jardín colgante sobre las áridas tierras», pero como era un lugar demasiado inaccesible, se decidió por el monte Wilson, al este de Pasadena. Hale subió a esa montaña un glorioso día de junio de 1903 y se enamoró del lugar. Al cabo de unos meses se trasladó a Pasadena y abrió una óptica con su propio dinero, sin perder la esperanza de que Carnegie le financiase el telescopio.

George Ritchey quedó igualmente fascinado con el «fantástico clima» y el «cielo maravillosamente claro y transparente» cuando llegó, un año después, y estableció un taller de instrumentos ópticos con cinco hombres a sus órdenes. Ritchey acababa de regresar de Lynn, Massachusetts, donde conoció a Elihu Thomson, un imaginativo inventor y científico de la General Electric que acariciaba la idea de hacer espejos de cuarzo fundido. Ritchey comprendió que, si lo conseguía, revolucionaría el campo de los espejos para telescopios. El frío y el calor prácticamente no afectaban al cuarzo fundido, que mantendría su forma y sus cualidades ópticas. El único problema era que se requerían temperaturas altísimas para fundirlo.

A finales de 1904, el Instituto Carnegie donó treinta mil dólares, y Ritchey escoltó su precioso espejo de un metro y medio desde Yerkes hasta Pasadena. Reanudó su trabajo en agosto de 1905. Durante los dos años siguientes, Ritchey y sus ayudantes moldearon y pulieron el espejo en una habitación climatizada con ventanas dobles, donde se filtraba todo el aire para evitar la entrada de partículas de polvo que pudieran rayar el vidrio. Al cabo de seis meses, consiguieron una curva esférica. En ese punto, los ópticos retiraron el espejo y la máquina de pulir, los limpiaron cuidadosamente, fregaron el taller de arriba abajo y barnizaron las paredes.

Entonces Ritchey inició el proceso final de parabolización. Con una bata y una mascarilla de cirujano, comenzó a retirar partículas de vidrio de una millonésima de pulgada usando rojo de pulir, un material que se empleaba en joyería. Cuanto más se aproximaba el espejo a una figura perfecta, más tiempo había que dedicar a darle forma, ya que el frotamiento calentaba y deformaba el vidrio. Ritchey tenía que hacer pausas de varias horas, colocar el espejo de canto para someterlo a la prueba de Foucault y la del espejo plano, y luego comenzar otra vez, consciente de que si se excedía en las correcciones echaría a perder el trabajo de años. En agosto de 1907, terminó por fin de pulir el espejo. George Hale elogió a Ritchey diciendo que había producido una superficie brillante «sin error alguno en la forma superior a la dosmillonésima parte de una pulgada».

Ritchey diseñó también el cuerpo del telescopio y llevó a su padre de setenta años a Pasadena para que trazase los planos. El telescopio entero flotaría sobre un lecho de mercurio, con el fin de amortiguar los movimientos. El espejo parabólico de f/5 requería un tubo de siete metros y medio. Con un espejo secundario plano dispuesto en diagonal podría usarse como un telescopio newtoniano. Lo convirtieron en un Cassegrain al incorporar un espejo secundario hiperbólico que reflejaba la luz a través del orificio del espejo primario. Un tercer espejo plano desviaba la luz hacia el eje polar del telescopio, en una disposición que los franceses llaman de coudé (acodado). El coudé, con su distancia focal de cuarenta y cinco metros, conducía la luz hacia pesados espectroscopios fijos, cuyas redes de difracción podían aplicarse a la luz estelar.

El infatigable Ritchey supervisó incluso el ensanchamiento de la carretera que conducía al monte Wilson y planificó el transporte del aparato y el espejo hacia la cima de la montaña, donde el telescopio vio «la primera luz» en diciembre de 1908. Tras apuntarlo a la luna, Ritchey escribió: «Me quedé atónito ante la asombrosa e indescriptible riqueza de detalles visibles.» Durante los años siguientes, el espejo de metro y medio permitió a Ritchey hacer fotografías con un tiempo de exposición extraordinariamente largo (rastreando la misma extensión de cielo durante varias noches seguidas) que revelaron grandes nebulosas espirales, perfectamente definidas y rodeadas por muchos objetos nebulosos más pequeños, imposibles de ver con los modelos de telescopio anteriores.

Incluso mientras pulía el disco de metro y medio, Ritchey ya estaba planeando fabricar espejos más grandes. Percival Lowell, un rico bostoniano obsesionado con Marte —creía haber visto allí canales de riego y pensaba que los marcianos eran seres muy inteligentes que luchaban por sobrevivir en un planeta árido— había montado el observatorio Lowell en Flagstaff, Arizona, con un telescopio refractor grande. En 1906, mandó llamar a Ritchey para hablar sobre la posibilidad de encargarle un reflector de dos metros. El proyecto no cuajó, pero poco después entró en escena John D. Hooker, un rico comerciante de Los Ángeles.

Tanto Hale como Ritchey habían trabado amistad con Hooker, un astrónomo aficionado que tenía un telescopio en su cuidado jardín de rosas. Coleccionista de toda clase de objetos exquisitos —libros, cuadros, instrumentos musicales y flores—, Hooker se enamoró de las fotografías de Ritchey, a quien le dijo: «Ni la literatura, ni el arte, ni la música, ni siquiera las flores, me llegan tan hondo como estas maravillosas imágenes del cielo.» Ritchey construyó una original vitrina iluminada para que Hooker pudiera disfrutar de las transparencias en cristal de sus fotografías astronómicas. Al enterarse de que el plan para hacer un espejo de dos metros por encargo de Lowell había quedado en nada, Hooker anunció generosamente que costearía la fabricación de un espejo de dos metros con cuarenta (luego subió la puja a dos metros y medio). En septiembre de 1906, Ritchey telegrafió el pedido a la fábrica de Saint-Gobain, en Francia.

El disco llegó a Pasadena dos años después, tras templarse durante meses sobre una montaña de estiércol, en diciembre de 1908, justo cuando se puso en funcionamiento el telescopio de metro y medio. Sin embargo, Ritchey y Hale se llevaron una enorme decepción cuando abrieron la caja y vieron centenares de burbujas atrapadas en el vidrio, resultado de vaciar los tres crisoles en el molde de manera sucesiva. Rechazaron el disco y pidieron a Saint-Gobain que lo intentaran de nuevo. Ritchey viajó a París, donde permaneció varios meses como asesor, pero todos los intentos de fundir el bloque de vidrio de dos metros y medio fracasaron, y al final, en octubre de 1910, Hale le ordenó a un renuente Ritchey que comenzara a pulir el primer disco defectuoso.

Los demonios de Hale y la frustración de Ritchey

Para entonces, tanto Ritchey como Hale sufrían trastornos mentales, y los antiguos aliados se convirtieron en enemigos acérrimos. Aunque durante sus crisis maníacas casi era capaz de subir corriendo el monte Wilson, el nervioso Hale solía sumirse en depresiones periódicas que se fueron haciendo más frecuentes conforme envejecía. A menudo se quejaba de su «cabeza» como si fuese un peligroso objeto ajeno y temía caer en un «atolladero neurasténico». A pesar de sus problemas mentales, Hale continuó con sus investigaciones y diseñó dos torres solares, de dieciocho y cuarenta y cinco metros respectivamente, que se erigieron en el monte Wilson en 1907 y 1912. Al captar el sol con gruesos espejos planos situados muy por encima del suelo y dirigir la luz al espectroheliógrafo, Hale obtenía imágenes más precisas que con el telescopio horizontal Snow, que sufría los efectos de las ondas caloríficas y la distorsión del espejo. Pasó gran parte del mes de junio de 1908 subiendo y bajando la escalera de su nueva torre solar. Después de fotografiar la línea alfa del hidrógeno, observó unos remolinos semejantes a tornados alrededor de las manchas solares, que, como había demostrado ya, eran ligeramente más frías que el resto de la superficie solar.

«Me he entusiasmado con los torbellinos solares», le escribió Hale a un amigo. Sospechaba que los campos magnéticos solares afectaban a la luz. En su laboratorio, demostró que las líneas espectroscópicas se descomponían bajo la influencia de imanes y luego descubrió los mismos efectos en torno a las manchas solares. Éste fue el mayor descubrimiento científico de la vida de Hale, aunque continuó investigando de manera esporádica durante tres décadas más.

En el otoño de 1910, preocupado por el fracaso de los discos de dos metros y medio y la reticencia de Hooker a seguir aportando fondos, Hale terminó de desmoronarse y decidió partir en un largo viaje por el extranjero con su esposa. La pareja llegó a Egipto en enero de 1911. Pero Hale no consiguió librarse de los síntomas que lo atormentaban: zumbidos en los oídos, hormigueo en los pies e incapacidad para concentrarse. Además, no podía dormir y su delirio a veces lo llevaba a intentar treparse a los cuadros de las paredes.

Entretanto, en Pasadena, Ritchey también sufría de insomnio, aunque sus problemas eran más comprensibles y estaban causados por su archienemigo Walter S. Adams, el astrónomo que Hale había dejado a cargo del observatorio. Adams consideraba a Ritchey un técnico arribista al que había que poner en su lugar. A principios de 1910, sin consultar a Hale, Ritchey le pidió a Hooker que subvencionase un laboratorio fotográfico especializado en astronomía, con el fin de producir emulsiones más sensibles. Cuando Hale se enteró, estalló, ya que no quería gastar el dinero de Hooker en proyectos secundarios. A partir de ese momento vio a Ritchey como un traidor, y Adams aprovechó todas las oportunidades que se le presentaron para alimentar ese sentimiento. «Creo que en un futuro cercano —escribió Adams a Hale en 1910— deberíamos plantearnos la relación de Ritchey con el observatorio.»

Frustrado y ambicioso, Ritchey comenzó a hacer espejos por su cuenta para astrónomos aficionados y redujo a la tercera parte el tiempo que pasaba en el observatorio. Entonces, en 1910, Henri Chrétien, un joven y brillante matemático y astrofísico francés, llegó al monte Wilson para llevar a cabo una investigación, y Ritchey le enseñó a hacer fotografías de larga exposición. Ese año, trabajando juntos, obtuvieron imágenes espléndidas del cometa Halley y concibieron un telescopio de diseño revolucionario, conocido por ellos como el de «curvas nuevas», ya que los espejos primario y secundario tenían una forma completamente innovadora.

Este telescopio, llamado Ritchey-Chrétien en la actualidad, fue diseñado para reducir la aberración de coma, inherente a los espejos primarios parabólicos. Esta clase de espejo enfoca perfectamente las ondas luminosas paralelas y perpendiculares procedentes del objeto situado en el centro del campo de visión, pero la luz estelar se distorsiona en el borde de dicho campo, de manera que las estrellas parecen líneas borrosas en lugar de puntos. Cuanto más grande y profundo es el espejo primario, más se acentúa la aberración de coma. En 1910, Ritchey aportó las ideas y Chrétien hizo los cálculos matemáticos para desarrollar un nuevo modelo de telescopio Cassegrain, en el que las superficies de los espejos primario y secundario eran hipérboles especialmente diseñadas, cóncava y convexa respectivamente. Como ventaja adicional, ambos espejos tenían relaciones focales cortas, lo que los hacía relativamente compactos.

Naturalmente, Ritchey quiso incorporar el espejo de dos metros y medio a un Ritchey-Chrétien. Deseaba fabricarlo como un sandwich de tres discos finos con separadores pegados entre ellos; de esa manera se convertiría en un espejo ligero, barato y fácil de ventilar para controlar la temperatura. En el taller de su casa, fabricó una muestra con un disco de vidrio celular de cincuenta centímetros. Ritchey se proponía montar el gran telescopio nuevo al aire libre y muy por encima del suelo, con sólo una mampara «parabrisas» y un techo corredizo por si hacía mal tiempo.

Hale no quería correr riesgos con el disco de dos metros y medio, de modo que se negó a convertirlo en prototipo de un diseño como el Ritchey-Chrétien, que existía sólo en un papel. Tampoco quería un espejo celular ni un tubo con el interior expuesto al aire. Puesto que Hale no estaba interesado, Ritchey le expuso sus planes a Hooker, que demostró cierta curiosidad. Pero en mayo de 1911, Hooker murió, dejando a Ritchey solo y sin amigos. Con cuarenta y seis años y temeroso de que lo despidieran, escribió una patética carta al director del Instituto Carnegie, enumerando sus males: «desmayos frecuentes, insomnio continuo y grave depresión mental».

Ritchey no fue despedido, pero lo bajaron de categoría y dejó de ser un miembro importante del observatorio para convertirse en un simple óptico. Haría el espejo de dos metros y medio, pero no participaría en el diseño del telescopio, que se encomendó a Francis Pease, el ex ayudante de Ritchey.

Ritchey se recuperó de su depresión. Todas las mañanas colocaba el espejo de dos metros y medio de canto para someterlo a pruebas y luego se enfrascaba en el trabajo con sus dos ayudantes, aunque en el fondo dudaba que el vidrio lleno de burbujas llegase a ser de utilidad. «Tuve que dedicarle casi todo mi tiempo y esmerados cuidados durante cinco años», recordaría más tarde. Al final anunció que «la superficie delantera, cóncava, del cristal está prácticamente libre de burbujas», y sus pruebas revelaron una curva parabólica perfecta con apenas un margen de error de 0,000003 pulgadas. Para formase una idea de lo insignificante que era esa variación, Ritchey calculó lo que supondría en un espejo doscientas cincuenta mil veces más grande; es decir, con un diámetro de seiscientos kilómetros. A esta escala, el error más grande sería de tres cuartas partes de una pulgada.

Ritchey y sus asistentes azogaron el espejo en julio de 1916 y luego comenzaron a trabajar en los espejos secundarios hiperbólicos para los sistemas Cassegrain y coudé. En noviembre de 1917, los espejos ya estaban instalados en el telescopio, que al igual que el de un metro y medio flotaba en un tanque lleno de mercurio, listo para su primera prueba. Ritchey no fue invitado. A primera hora de la noche, Hale y Adams observaron Júpiter por el ocular y se quedaron atónitos al constatar que las imágenes eran borrosas y se superponían. Lo intentaron otra vez a las dos y media de la madrugada. Júpiter había desaparecido, así que enfocaron el telescopio hacia la estrella Vega y vieron con alivio un punto preciso y brillante. Al parecer, los trabajadores habían dejado la cúpula abierta durante el día y el espejo, al calentarse, se deformó considerablemente, hasta que el aire fresco de la noche lo enfrió y le permitió recuperar su forma normal a primeras horas de la madrugada.

Óptica de guerra

A estas alturas, Estados Unidos había entrado en la Primera Guerra Mundial. La Gran Guerra, con sus ametralladoras, carros de combate, submarinos, gases venenosos y aviones, fue una carnicería sin precedentes. Los espejeros contribuyeron con telémetros, periscopios y reflectores.

Hale, a quien se le pasaba la depresión siempre que estaba ocupado organizando o planeando actividades, se encontró a sus anchas en Washington, donde fundó el Consejo Nacional de Investigaciones, una asociación de ingenieros y científicos que querían colaborar en la campaña solidaria de la población civil. Consiguió contratos para Ritchey, que a su vez contrató y formó a nuevos ayudantes en su taller de instrumentos ópticos para producir en serie espejos, prismas y lentes destinados a los telémetros diseñados por Albert Michelson. En Alemania, los ópticos de las compañías Zeiss y Schott fabricaban productos similares para el kaiser.

En Dublín, un envejecido Howard Grubb había empezado a manufacturar prismas y espejos para periscopios en 1902, y su empresa suministraba el noventa y cinco por ciento de los instrumentos de vigilancia de Gran Bretaña. Durante la guerra, la inestable situación política irlandesa empeoró, y los británicos insistieron en que Grubb trasladase su negocio a Inglaterra.

Grubb estaba deseando volver a fabricar telescopios. En 1912 había comenzado a construir un reflector para Rusia, pero el proyecto había quedado en suspenso, y la Revolución rusa de 1919 no mejoró las cosas. Finalmente, la depauperada empresa terminó el telescopio, pero fue su último trabajo antes de quebrar. En 1925, Charles Parsons —el inventor de la turbina de vapor y el hijo menor del tercer conde de Rosse (el creador del telescopio Leviatán)— compró lo que quedaba de la firma, la rebautizó con el nombre de Grubb Parsons y continuó con la tradición óptica de la familia.

Durante la primera guerra mundial aparecieron reflectores con espejos de vidrio recubiertos de aluminio, níquel, plata, lámina de oro, esmalte de porcelana y hasta simple pintura blanca. Los ingenieros franceses, alemanes, británicos y estadounidenses competían por fabricar focos potentes capaces de barrer el cielo nocturno en busca de aviones enemigos. Sobre camiones o vagones se montaban enormes reflectores móviles —primero de noventa centímetros y luego de un metro y medio de ancho—, con sus propios generadores eléctricos. «Esto no sólo lo deja [al piloto enemigo] indefenso ante el ataque —observó el ingeniero estadounidense W. F. Tompkins—, sino que los haces del reflector deslumhran y desorientan a los aviadores y les ocultan los objetivos.»

Un universo en expansión

A pesar de los heroicos esfuerzos realizados por George Ritchey en su taller, donde en noviembre de 1918 supervisaba a sesenta ayudantes, el final de la guerra fue también el final de su producción de espejos para el observatorio del monte Wilson. Hale se enteró de que Ritchey había vaticinado que el telescopio de dos metros y medio sería un «fracaso absoluto» por culpa del mal diseño de la montura, y ésa fue la gota que colmó el vaso. En su discurso de inauguración del telescopio, pronunciado en junio de 1919, Hale ni siquiera mencionó a Ritchey, que había consagrado cinco años al importantísimo espejo.

En octubre de ese mismo año, Hale lo despidió, y durante los cinco años siguientes Ritchey se dedicó a cuidar sus limoneros. A pesar de todo, el espejero de cincuenta y cinco años no estaba derrotado. Continuó soñando con telescopios enormes y su vanidad permaneció intacta. «Algunos astrónomos opinan, con excesiva ligereza, que la construcción de superficies ópticas grandes y muy precisas es "simplemente una operación mecánica", aunque sabe Dios lo que quieren decir con eso —escribió Ritchey más adelante—. Cabe señalar que ninguno de esos astrónomos ha hecho una jamás.»

Paradójicamente, Ritchey era más feliz que el atormentado Hale, que pronto se retiró con el cargo de «director honorario» a su observatorio solar de Pasadena, donde prácticamente vivió como un ermitaño. Hale se encerraba en el laboratorio del sótano para estudiar los rayos solares que llegaban reflejados en una serie de espejos. Continuó sufriendo jaquecas e insomnio y se refería a su trastornada mente como el «molinete».

Entretanto, el telescopio de dos metros y medio, el primero que superaba en tamaño al abandonado Leviatán de un metro ochenta, estaba revolucionando el concepto del universo que tenían los astrónomos. Desde los tiempos de William Herschel, habían hecho conjeturas sobre la verdadera naturaleza de las nebulosas espirales. ¿Eran nebulosas difusas relativamente cercanas, que formaban parte de la Vía Láctea? ¿O se trataba de «universos insulares» compuestos por miles de millones de estrellas tan lejanas que no alcanzaban a distinguirse? Nadie lo sabía, y en abril de 1920, Harlow Shapley y Heber Curtís, dos astrónomos, iniciaron lo que pasaría a llamarse «el gran debate» sobre esta cuestión.

Como la mayoría de sus colegas, Shapley pensaba que las espirales no eran galaxias lejanas sino nebulosas gaseosas, a pesar de que parecía haber algunas estrellas en ellas. En 1902, Agnes Clerke había relegado la idea de los universos insulares a «la región de las especulaciones rechazadas y prácticamente olvidadas», sobre todo porque a finales del siglo XIX habían aparecido dos brillantes novas en las espirales. Nadie podía aceptar que estas estrellas extraordinariamente luminosas se encontraran a distancias tan enormes como para encajar en la teoría de los universos insulares. «La imaginación no se atreve a concebir» los gigantescos soles que correspondían a semejantes novas, escribió Clerke.

Además, al comparar fotografías de las mismas nebulosas espirales tomadas con unos años de diferencia, el astrónomo holandés Adrián van Maanen creyó ver indicios de que habían rotado ligeramente, a la velocidad de una cienmilésima de revolución al año. Si eso era cierto, no podían estar a millones de años luz de distancia, pues de lo contrario la rotación observada habría superado la velocidad de la luz.

Finalmente, Shapley calculó que la Vía Láctea tenía un diámetro de trescientos mil años luz, mucho más grande de lo que cualquiera habría imaginado, y dedujo que contenía el universo entero. Llegó a esta conclusión tras estudiar unas estrellas variables —las que se vuelven más brillantes y luego más opacas— llamadas Cefeidas. En Harvard, Henrietta Leavitt, una empleada mal pagada que estudiaba las fotografías de las estrellas variables, observó en 1908 que cuanto más tardaban las Cefeidas en perder luminosidad y recuperarla otra vez, más brillantes se volvían. Puesto que estaba observando estrellas que formaban parte de la Pequeña Nube de Magallanes, sabía que se hallaban todas más o menos a la misma distancia. En consecuencia, había descubierto una «vara» para medir el universo. Una vez que se localizaba una cefeida y se determinaba su período de variabilidad, era posible calcular su distancia relativa según la intensidad de su brillo.

En el monte Wilson, valiéndose del espejo de un metro y medio, Shapley localizó cefeidas en cúmulos globulares —enjambres circulares de miles de estrellas— en la Vía Láctea. Observó que en su mayor parte estaban cerca del centro de la galaxia y que nuestro sistema solar se encontraba más próximo al borde. Sobreestimó el tamaño de la galaxia (de hecho, mide unos cien mil años luz de diámetro), sobre todo porque no tuvo en cuenta el polvo y el gas interestelares que restaban luminosidad a las cefeidas.

Shapley presentó sus argumentos en el debate. Heber Curtis intentó rebatirlos mostrando unas fotografías tomadas en 1917 por George Ritchey con el mismo telescopio de un metro y medio. En una imagen de larga exposición de una nebulosa espiral, Ritchey había captado una estrella de la decimocuarta magnitud que no aparecía allí en fotografías anteriores. Era una nova, y cuando su luz se dispersaba por medio de un espectroscopio, presentaba un espectro continuo con unas pocas franjas de emisión brillantes, características de esas estrellas nuevas. Pronto, Ritchey descubrió otras novas en las espirales. Curtis, que desde hacía años sacaba fotografías semejantes en Lick con el Crossley de noventa centímetros, reexaminó rápidamente sus propias placas y encontró otras estrellas nuevas en los espirales. Llegó a la conclusión de que las espirales eran, en efecto, galaxias independientes y muy lejanas.

Aunque el «gran debate» no zanjó la cuestión, Edwin Hubble lo hizo poco después con el nuevo telescopio de dos metros y medio instalado en el monte Wilson. Hijo de un agente de seguros de Misuri, el imponente y atlético Hubble había asistido a la Universidad de Oxford con una beca Rhodes y combatido durante una breve temporada en la primera guerra mundial. Este esnob desenfadado y jactancioso irritaba a sus compañeros astrónomos con su falso acento británico y los inverosímiles relatos que hacía de sus hazañas heroicas. Hubble llegó al monte Wilson en octubre de 1919, tres semanas después de que pusieran en servicio el telescopio de dos metros y medio, y lo usó para explorar el espacio y tratar de desvelar el misterio de las nebulosas. El cinco de octubre tomó una fotografía de cuarenta minutos de exposición de M31, la nebulosa de Andrómeda, donde observó tres estrellas nuevas. Sin embargo, cuando comparó las placas con las fotografías de Andrómeda hechas por Ritchey y otros, descubrió que una de las estrellas no era nueva: sólo se hacía más brillante y más opaca. Era una cefeida, la primera identificada en una espiral. Hubble calculó que se encontraba a un millón de años luz de distancia, situándola definitivamente fuera de la Vía Láctea.

Eufórico, Hubble le comunicó la noticia a Shapley, que ahora era director del observatorio de Harvard. Shapley, también natural de Misuri, detestaba al pretencioso Hubble, pero no podía negar lo evidente. «He aquí la carta que ha destruido mi universo», le dijo a un alumno de posgrado. Durante el año siguiente, Hubble prosiguió sus incursiones en el cielo y encontró doce variables en Andrómeda, además de cefeidas en otras espirales. El «gran debate» había concluido. En efecto, las galaxias espirales eran «universos insulares», cada uno compuesto por centenares de miles de millones de estrellas. Los nuevos soles extraordinariamente brillantes que Agnes Clerke no se había atrevido a imaginar eran supernovas y realmente estaban a millones de años luz de distancia. Van Maanen se había equivocado: la rotación de las espirales era un producto de sus expectativas y su imaginación, al igual que los ilusorios canales marcianos de Lowell.

A continuación, Hubble centró su atención en las velocidades estelares, calculadas mediante la observación de los desplazamientos al rojo. Como había demostrado por primera vez William Huggins, las distintivas líneas espectroscópicas para los distintos elementos estelares a menudo se desplazaban hacia la región del espectro correspondiente al rojo, y cuanto mayor era la velocidad con que las estrellas se alejaban de la Tierra, más grande era dicho desplazamiento. En el observatorio Lowell, Vesto Slipher había estudiado los cambios espectroscópicos de las espirales durante un período de quince años, usando un telescopio refractor de sesenta centímetros. Descubrió que nuestra vecina espiral de Andrómeda está desplazada al azul, ya que se mueve hacia la tierra, pero el resto de las espirales que midió están desplazadas al rojo, pues se alejan a velocidades de hasta mil doscientos kilómetros por segundo. Pero las investigaciones de Slipher estaban limitadas por su telescopio. El espejo de dos metros y medio permitía a los astrónomos observar objetos menos brillantes, pero incluso cuando captaba más luz requería exposiciones de una noche entera para que las líneas de absorción aparecieran en las fotografías espectroscópicas. Para esta difícil tarea, Hubble recurrió a Milton Humanson, que comenzó su carrera profesional en la cima del monte Wilson como botones en un viejo hotel turístico y luego ejerció sucesivamente de mulero, conserje del observatorio y astrónomo. El ayudante del turno de noche que había abandonado los estudios en el último año de primaria resultó ser un observador y fotógrafo meticuloso y hábil, a pesar de que de vez en cuando echaba un trago de su «zumo de pantera».

Durante dos gélidas noches sucesivas de 1927, Humanson mantuvo el gran espejo apuntado hacia una lejana nebulosa situada fuera del alcance de Slipher, luego reveló la fotografía y descubrió que las líneas de Fraunhofer H y K eran producidas por el calcio. En efecto, estaban desplazadas al rojo, y, según los cálculos de Hubble, la espiral se movía a una velocidad de tres mil kilómetros por segundo. Durante el año y medio siguiente, Humanson y Hubble trabajaron juntos. Humanson estudiaba la velocidad a través de los desplazamientos al rojo, mientras Hubble buscaba cefeidas en las mismas galaxias para determinar las distancias. En 1929, Hubble publicó un revolucionario artículo de seis páginas, «La relación entre la distancia y la velocidad radial de las nebulosas extragalácticas», en el que explicaba que cuanto más lejana estaba la galaxia, más deprisa se alejaba.

El conservador Hubble se resistía a interpretar estos datos. Declaraba que los desplazamientos hacia el rojo indicaban velocidades aparentes, intuyendo que podría haber otra explicación. No obstante, para casi todos los demás, Hubble y Humanson habían probado que el universo se estaba expandiendo. Ante este universo en expansión, Albert Einstein se mostró a un tiempo aliviado y humilde. La teoría de la relatividad general había predicho que el universo se expandía o se contraía, pero como la mayoría de los astrónomos le aseguraba a Einstein que el universo permanecía estático, él había añadido a su ecuación un término de última hora que denominó «constante cosmológica». Ahora reconoció que había sido su «mayor metedura de pata».

Los últimos hurras de Ritchey

Una vez más, George Ritchey desempeñaría un papel importante. En 1924 había abandonado sus limoneros de California para viajar a Francia. Una pareja rica —Hassan Farid Dina, un ingeniero francoindio, y su esposa, Mary Shilito Dina, la heredera del propietario de unos grandes almacenes de Cincinnati— le encargó un espejo de dos metros y medio para un telescopio que se montaría en los Alpes. Sería un modelo Ritchey-Chrétien. Ritchey ocupó un laboratorio en el observatorio de París y una oficina en el Instituto de Óptica, donde Henry Chrétien era ahora profesor.

Completamente rejuvenecido a sus cincuenta y nueve años, Ritchey se entregó con entusiasmo a sus diseños y experimentos, y pronto anunció que no tenía la intención de fabricar un vulgar espejo de dos metros y medio; en cambio, construiría un telescopio reflector de cinco o seis metros con un disco celular incorporado. Charles Fabry, el director del Instituto de Óptica, pensó que Ritchey estaba maboul (chiflado), pero el americano, seguro de sí mismo, perseveró e hizo modelos de espejos celulares cada vez más grandes, aunque el cemento que fijaba los separadores causaba problemas. En febrero de 1925, Ritchey le escribió a un amigo expresando ideas ambiciosas, casi mesiánicas. Su proyecto era «sin duda providencial... un mandato divino-». Aseguró que esperaba fabricar un espejo de doce metros antes de morir.

Sin embargo, el gran proyecto fracasó cuando la muestra de vidrio celular de un metro con cincuenta se agrietó, en abril de 1926. Dina despidió a Ritchey y todo se vino abajo definitivamente al morir Dina, en 1928. Ritchey permaneció en el observatorio de París gracias al apoyo de otros patrocinadores franceses y finalmente construyó el primer Ritchey-Chrétien que funcionaba de forma correcta con un espejo único de cincuenta centímetros. El espejo prácticamente eliminaba la aberración de coma, pero por culpa de una montura defectuosa y de la necesidad de pulir placas fotográficas de vidrio y bañarlas individualmente en emulsión, las fotografías que se obtenían con él eran mediocres. Desesperado por regresar a Estados Unidos, Ritchey trató de conseguir encargos allí, pero Hale y Adams lo boicotearon repetidamente. Sólo las revistas científicas canadienses y francesas aceptaban sus artículos.

Cuanto más frustrado se sentía Ritchey, más grandiosos eran sus sueños, que reveló en un tratado que constaba de seis partes. En el primer artículo, publicado en mayo de 1928 en el Journal of the Astronomical Society of Canadá, Ritchey describe su proyecto para hacer un «telescopio universal fijo». En lo alto de la torre, un espejo plano de cinco metros de ancho haría las veces de celostato, siguiendo las estrellas y reflejándolas en otro espejo plano grande que dirigiría la luz hacia la base de la torre, a un hiperboloide Ritchey-Chrétien de cuatro metros, luego hacia arriba, a un espejo secundario, y otra vez hacia abajo a través del agujero del primario, o hacia un lado, en disposición coudé. El telescopio sería «universal» porque una variedad de espejos primarios podría cambiarse rápidamente de posición mediante ruedas en la base de la torre, para crear distintas distancias focales. Habría tres Ritchey-Chrétien y dos Schwarzschild (modelo inventado por Karl Schwarzschild para reducir la aberración de coma con «curvas nuevas» parecidas, pero con un espejo secundario cóncavo en lugar de convexo).

Todos los espejos serían celulares. «Es ridículo que sigan insistiendo en usar para un gran espejo óptico un disco único, cuyo moldeado y temple resultan prohibitivos, con un peso de varias toneladas, todo destinado a mantener en perfecta forma óptica una película de plata que pesa apenas unos gramos.» Ritchey reconoció que su diseño de celostato limitaría la extensión de cielo observable, pero con tres telescopios semejantes —uno en el ecuador y los otros dos a 33° de latitud norte y sur— los astrónomos podrían cubrir todo el cielo. Quería construir el primero en el Gran Cañón del Colorado. Era un plan extraordinario, y cada vez cobraba mayor envergadura. Cuando por fin se marchó de Francia, a finales de 1930, Ritchey hablaba ya de montar un supertelescopio fijo tan grande como la torre Eiffel y con un espejo de veinticuatro metros.

Algún día, predijo Ritchey, «miraremos atrás y nos daremos cuenta de qué inútil, qué primitivo era trabajar con gruesos espejos únicos, con espejos de obsoleta curvatura [y] con monturas ecuatoriales anticuadas que requerían enormes cúpulas y edificios». Animaba a la gente a no permitir que su imaginación quedara «restringida a un mundo pequeño..., a un rincón microscópico del universo de mundos». Por el contrario, debían observar a través de los telescopios de Ritchey, la Vía Láctea con sus «decenas de miles de millones de soles» y, más allá, millones de galaxias igual de grandes.

Por desgracia, aunque en esencia las pretensiones de Ritchey eran razonables, sus profecías no se cumplieron. Nadie construyó sus enormes torres telescópicas. El que iba a ser su primer patrocinador estadounidense murió poco después de que él regresara a Estados Unidos, en 1930. En 1935, el Observatorio Naval de Estados Unidos le encargó un Ritchey-Chrétien de un metro, que Ritchey terminó de construir a los setenta años. Por culpa de las malas condiciones de visibilidad en la ciudad de Washington, el aparato no prestó un buen servicio. Ritchey se retiró a su huerto de limoneros en California, donde falleció en 1945.

Sin embargo, el tiempo le daría la razón. Diez años después de su muerte, el telescopio Ritchey-Chrétien de un metro fue trasladado a un lugar cercano a Flagstaff, Arizona, donde se tomaron con él espectaculares fotografías galácticas. Sirvió de modelo para una generación entera de telescopios con espejos Ritchey-Chrétien. Otras ideas de Ritchey también encontraron defensores, como los espejos celulares, aunque nadie ha construido aún el telescopio fijo vertical.

Hacia Palomar

Entretanto, a pesar de su «molinete» mental, George Hale se había mantenido ocupado. En su laboratorio solar escribió una serie de artículos y libros de divulgación científica. En abril de 1928, mientras Ritchey preparaba sus visionarios artículos, Hale publicó el más importante e influyente de los suyos, «Las posibilidades de los telescopios grandes», en la revista Harper. «La luz de las estrellas cae sobre cada metro cuadrado de la superficie de la tierra —aseveraba—, y lo mejor que podemos hacer es reunir y concentrar los rayos que inciden en un área de dos metros y medio de diámetro.»

Hale comparaba a los astrónomos con exploradores cósmicos, explicando que trabajaban «más allá de los límites de la Vía Láctea», escrutando galaxias lejanas. «De momento apenas somos capaces de distinguir unos pocos de los innumerables soles [que existen] en los sistemas espirales más próximos... Aunque se han hecho grandes progresos, las mayores posibilidades están aún en el futuro.» Hale envió las galeradas de su artículo al director de la Fundación Rockefeller, y al cabo de unos meses ésta le anunció la concesión de una asignación de dos millones de dólares para que construyera un telescopio de cinco metros. Se erigiría en monte Palomar, cuyo aislamiento lo hacía ahora preferible al monte Wilson, donde la contaminación lumínica procedente de Los Ángeles se había convertido en un problema.

El septuagenario Elihu Thompson, director del laboratorio de investigaciones de la General Electric, convenció a los astrónomos del monte Wilson y a la Fundación Rockefeller de que él era la persona indicada para hacer el gran espejo con cuarzo fundido, el material óptimo. El problema residía en que el cuarzo funde sólo a temperaturas extraordinariamente altas. Aunque la General Electric se ofreció a fabricar el espejo a precio de coste, tras dos años de experimentos y una inversión de seiscientos mil dólares, no consiguieron producir una buena muestra de un metro con cincuenta.

En octubre de 1931, Hale interrumpió el trabajo y pasó a la segunda opción: un disco de pyrex hecho por Corning Glass, en el norte del estado de Nueva York. El pyrex, un vidrio de borosilicato utilizado en fuentes de cocina, es más resistente a la temperatura que el vidrio corriente, aunque se expande y se contrae mucho más que el cuarzo fundido. Arthur Day, un ex ejecutivo de Corning, sugirió que moldearan el disco con la parte posterior estriada, con objeto de reducir el peso, y el gerente de proyectos especiales de Corning, George McCauley, se hizo cargo de la producción.

McCauley se topó con numerosos problemas mientras producía muestras cada vez más grandes. El viscoso pyrex se solidificaba en el molde antes de rellenar todos los huecos, lo que significaba que el propio molde tenía que permanecer dentro de un horno. McCauley construyó encima lo que denominó un «iglú». Después de superar otros inconvenientes, en octubre de 1933, el equipo logró hacer una muestra buena de tres metros, y el domingo 25 de marzo de 1934, ante un grupo de dignatarios y periodistas, McCauley supervisó el moldeado de la lente de cinco metros. Cinco equipos de obreros manejarían simultáneamente unos calderos de colada gigantescos para verter sesenta y cinco toneladas de pyrex fundido. El procedimiento empezó a las ocho de la mañana y caldero tras caldero —cada uno con trescientos setenta y cinco kilos de vidrio en su interior—, llenaron el incandescente iglú. Poco antes del mediodía, uno de los obreros de desmayó a causa del calor. Por la tarde, uno de los ladrillos de sílice cuyo fin era dejar huecos en el dorso del espejo se soltó y salió a la superficie, seguido poco después por varios más. El disco se había echado a perder.

A finales de ese año, después de haber instalado un sistema de refrigeración para cada núcleo, McCauley se dispuso a hacer otra intentona, y el 2 de diciembre de 1934, esta vez con pocos espectadores, el segundo moldeado resultó un éxito. A una temperatura de 1.525° centígrados, el enorme disco —la pieza más grande de vidrio hecha hasta el momento— se transportó a un horno de recocido, donde se enfriaría gradualmente durante diez meses. La descomunal pieza de pyrex sobrevivió a una catastrófica inundación y emergió con tres cortes producidos por la caliente puerta del horno que le había caído encima. Por suerte, eran lo bastante superficiales para eliminarlos en el proceso de pulido.

Embalado en una caja de acero con la inscripción DISCO TELESCÓPICO PYREX DE 200' HECHO POR CORNING GLASS WORKS en un costado, el vidrio acanalado estuvo listo para emprender el viaje meticulosamente planeado de un extremo al otro del país en marzo de 1936. Asegurado por cien mil dólares, era el objeto más valioso que se hubiera transportado nunca por tren. Durante el viaje de cuatro mil kilómetros y dos semanas de duración, el futuro espejo se convirtió en una celebridad. Auténticas multitudes se congregaban junto a las vías para ovacionar la valla publicitaria rodante de Corning, que medía cinco metros.

En Pasadena, el óptico Marcus Brown y sus ayudantes tomaron posesión del disco en un enorme laboratorio óptico sin ventanas. Las puertas, altas como un edificio de dos pisos, se abrieron para dejar paso al bloque de vidrio, que no volvería a salir hasta once años después.

Russell Porter: un nuevo Leonardo

El laboratorio óptico de estilo art déco había sido diseñado por un polifacético nativo de Vermont llamado Russell Porter, que fue también el padre del movimiento de fabricantes aficionados de telescopios de Estados Unidos. En 1928, George Hale invitó a California a Porter, de cincuenta y siete años, para que le ayudase con el proyecto del espejo de cinco metros. Se habían conocido en un restaurante de Nueva York, donde Porter había llenado varias servilletas y la carta con bocetos de grandes telescopios. Las ideas y los maravillosos dibujos de Porter tendrían importantes repercusiones para el espejo.

Durante la primera mitad de su vida, el único contacto de Porter con la astronomía habían sido las mediciones del tránsito de las estrellas que había efectuado con dedos helados durante sus numerosos viajes al Ártico, en las que era el encargado de determinar la longitud y la latitud. Porter había estudiado arquitectura en el MIT, pero en 1894 se había enamorado del Ártico. Participó en numerosas expediciones al Polo Norte y, aunque nunca llegó allí, dejó constancia de la desolada belleza del lugar en sus dibujos a lápiz y sus acuarelas de esquimales, así como en un expresivo diario donde describía el paisaje como «brutal, irreal, místico». Aunque Porter no había terminado sus estudios, fue profesor en el MIT poco antes de la primera guerra mundial. En ese entonces, aquejado de trastornos auditivos y visuales, había sentado la cabeza, se había casado y tenido una hija, pero su espíritu aventurero no había muerto.

Porter se contagió de la fascinación por los espejos que tenía su amigo James Hartness, propietario de una empresa que fabricaba piezas para maquinaria en Springfield, el pueblo natal de Porter. Hartness, que había montado un observatorio en su casa le envió a Porter en 1913 dos piezas de vidrio de cuarenta centímetros con las que el artista construyó un ingenioso telescopio estacionario: un espejo plano giratorio captaba la luz de las estrellas y la dirigía a un espejo parabólico primario.

Entre sus numerosos e innovadores diseños de telescopio, Porter propuso usar una montura de horquilla (en una serie de artículos publicados en 1918 por Popular Astronomy and Scientific American Supplement) para sostener el tubo de los telescopios grandes, con el fin de que el centro de masa del aparato se repartiese entre los tres soportes. Este diseño solucionaría el problema del telescopio de dos metros y medio del monte Wilson, cuyo sistema de soporte impedía acceder a una parte de la bóveda celeste. Con el tiempo, Porter aprovecharía este diseño para la montura del telescopio de cinco metros de monte Palomar: una gigantesca herradura «de anillo partido» que giraba sobre una fina película de aceite presurizado.

En 1919 se trasladó a Vermont para trabajar con James Hartness, que lo llamaba «Leonardo Da Vinci» por su talento para el arte y la mecánica. Porter animó a un grupo de residentes de Springfield —casi todos mecánicos y hombres, aunque también había una mujer— a fundar un club de fabricantes aficionados de telescopios y les enseñó a pulir y a probar los espejos. Los Fabricantes de Telescopios de Springfield se reunían cerca de Breezy Hill, en unas tierras que había heredado Porter. Allí construyeron una cabaña en cuya fachada inscribieron unas palabras de los Salmos: «Los cielos proclaman la gloria de Dios.» Porter la bautizó con el nombre de Stellar Fane (templo de las estrellas), que pronto se conocería como Stellafane.

En noviembre de 1925, el redactor jefe de Scientific American, Albert Ingalls, publicó un artículo sobre su visita a Stellafane, en el que hacía hincapié en la camaradería, la larga noche de observaciones y la tarta de fresa del desayuno y concluía diciendo que cualquiera podía hacer un telescopio. «Se necesita habilidad, por supuesto, pero no es necesario ser un genio.»

El reportaje suscitó un movimiento de aficionados. En pocos meses, Porter recibió sesenta y una cartas de treinta estados diferentes, Jamaica y Hawai. A Ingalls le llegaron trescientas sesenta y ocho cartas en las que le solicitaban instrucciones precisas, así que le pidió a Porter que escribiera un par de artículos sobre cómo pulir un espejo y cómo hacer un telescopio. «Con el tiempo —recordó Ingalls— el pasatiempo de los telescopios fue despertando el interés y el entusiasmo, a veces casi fanáticos, de más y más lectores del Scientific American.» La revista amplió el tema en un libro de quinientas páginas, Amateur Telescope Making [Construcción de microscopios para aficionados] (el primero de tres volúmenes) en 1935.

La convención anual de los miembros de Stellafane, que acampaban al aire libre y permanecían toda la noche en vela, con sus telescopios enfocados al cielo, atrajo a astrónomos aficionados tanto de Nueva Inglaterra como de otras regiones, y comenzaron a fundarse otros clubes en Estados Unidos y el extranjero. Porter asistía a pocas reuniones, ya que vivía en Pasadena, donde estaba diseñando modelos y trazando dibujos para el telescopio de cinco metros. Sus inspirados bocetos del futuro telescopio siguen siendo mejores que las fotografías del objeto real.

Hombres de blanco

Marcus Brown, el encargado de pulir el espejo de cinco metros de Pasadena, había crecido en una granja de pollos de California y trabajado conduciendo un camión de reparto que hacía la ruta hasta el monte Wilson. Brownie, como lo llamaban, admiraba a los meticulosos hombres que pulían el vidrio en el taller de instrumentos ópticos, así que renunció a ganar más dinero para trabajar allí. Eran muchos los obreros que no soportaban la rutina, el aburrimiento y el aislamiento, por no mencionar el estrés que causaba saber que muchos meses de trabajo podían irse al garete por culpa de un pequeño error. Pero a Brown le encantaba su trabajo, y para cuando llegó la pieza de vidrio, en marzo de 1936, ya era un maestro pulidor.

«El vidrio nunca hace lo que esperas —advertía a sus nuevos ayudantes—; tiene tantos cambios de humor como una estrella de cine.»

Además, les recordaba: «Si no sabéis lo que tenéis que hacer, no hagáis nada hasta que lo averigüéis.» Todos los días su equipo se enfundaba un uniforme y unas zapatillas blancas antes de empezar a pulir el vidrio. Los suelos y las paredes se barrían y se fregaban a diario y, a continuación, se pasaba un imán por el suelo para recoger cualquier fragmento de metal que pudiera rayar el disco. Tardaron más de un año en alisar la superficie delantera y trasera de vidrio con carborundo. Luego, en el verano de 1937, comenzaron a formar una curva esférica en la enorme pieza de pyrex con la máquina automática de pulido, describiendo las figuras de Lissajous.² Una vez que el abrasivo carborundo dio a la pieza una forma aproximada, los trabajadores se dedicaron a limpiarla durante tres meses y medio, para lo cual cambiaron el uniforme y las zapatillas blancos por ropa sin contaminar y comenzaron a usar el fino rojo de pulir.

En septiembre de 1938, un sábado en que pudieron apagar los ventiladores y el aire acondicionado para evitar la menor turbulencia, Marcus Brown y su jefe, el físico John Anderson, probaron por primera vez el espejo. Lo colocaron en posición vertical y lo sometieron a la prueba de la navaja de Foucault, proyectando una luz desde un orificio situado a treinta y seis metros de distancia. Las pruebas revelaron que había zonas que era preciso seguir trabajando, pero también un inexplicable astigmatismo, como si unos dedos gigantescos hubieran apretado el cristal por los bordes. Anderson corrigió el problema haciendo un pequeño ajuste en los soportes del espejo. Sin embargo, tardaron otros tres años en conseguir una curva esférica casi perfecta, y entonces procedieron a hacer el esfuerzo final de convertirla en parábola.

George Ellery Hale no vivió para verse reflejado en el gigantesco espejo. Unos días antes de morir —a los sesenta y nueve años, en febrero de 1938—, miró con nostalgia por la ventana y dijo: «Es un día precioso. El sol brilla y en Palomar están trabajando.» El New York Times propuso en un editorial que el nuevo espejo y el observatorio llevasen el nombre de Hale.

El manco loco

Cuando Bernhard Schmidt murió alcoholizado en Hamburgo, Alemania, tres años antes que Hale, nadie le prestó demasiada atención.³ Sin embargo, este óptico excéntrico y misántropo había inventado un telescopio que pronto revolucionaría la fotografía astronómica, empezando por monte Palomar.

Nacido en la pequeña isla estonia de Nargen en 1879, el joven Bernhard recorría las playas en busca de objetos útiles para sus inventos, y por la noche memorizaba el nombre de las constelaciones. Se construyó un violín, hizo un nido con telarañas y fabricó una bomba con pólvora casera que estalló accidentalmente y le arrancó dos dedos de la mano derecha. Los médicos le amputaron el brazo por encima del codo.

Un día de invierno, Schmidt observó que el hielo ampliaba la imagen de las hojas secas y la paja, que aparecían exquisitamente detalladas, y de inmediato se interesó por la óptica. Según la leyenda, construyó una cámara fotográfica puliendo la base de una botella rota con arena para convertirla en una lente. En 1895, a los dieciséis años, Schmidt aceptó un empleo nocturno en la oficina de telégrafos, donde dedicó tiempo para observar el cielo con un telescopio casero. En 1901, fue uno de los primeros en avistar la Nova Perseo que había fotografiado George Ritchey. Ese mismo año, Schmidt se trasladó a Mittweida, un pequeño pueblo alemán cercano a Jena, un centro de óptica. Allí abrió un taller de espejos en una bolera abandonada, donde durante un cuarto de siglo demostró que un óptico manco era capaz de hacer espejos para telescopio de una precisión sorprendente.

Formalmente vestido con un pantalón de rayas y chaqué, Schmidt permanecía recluido en su taller durante días y noches —al igual que Hale y Ritchey, sufría de insomnio— y, aunque a menudo se olvidaba de comer, se entonaba con brandy y cigarrillos. Desdeñaba las máquinas pulidoras y prefería hacer el trabajo a mano (o a muñón). «Mi mano es más sensible que el calibrador más preciso... Si la mano encuentra resistencia, hay que interrumpir el trabajo en el acto, hasta que la temperatura se estabilice.» Para probar sus espejos, Schmidt colgaba bolas de vidrio plateado de los árboles de un parque cercano y las iluminaba por la noche con un reflector (hecho con uno de sus espejos) para crear estrellas artificiales. Otro de sus métodos de verificación se basaba en las franjas de interferencia.

Hacia 1909, Schmidt construyó un telescopio fijo con un espejo primario de cuarenta centímetros y un tubo de diez metros. Un espejo plano reflejaba la luz a través del tubo y giraba para seguir las estrellas gracias a un ingenioso reloj de agua. Con este aparato, Schmidt tomó asombrosas fotografías de la luna y los planetas. Durante la primera guerra mundial, la policía local empezó a sospechar que el óptico estaba usando el telescopio para emitir señales de luz a los aviones rusos, de manera que pasó una temporada en prisión.

Schmidt, poco interesado por el género humano en general, no quería saber nada de la guerra. «Un hombre únicamente vale algo cuando está solo —dijo una vez—. Reúne a dos hombres y discutirán. Un centenar provocará disturbios y, si son mil o más, desencadenarán una guerra.» Pero la masacre lo benefició al menos en un aspecto: rodeado de tantos veteranos con miembros amputados, dejó de preocuparse por su defecto físico.
El negocio de Schmidt se fue a pique por culpa de la inflación de la posguerra. En 1927 aceptó una oferta del observatorio de Hamburgo en Bergedorf, donde trabajó como óptico sin sueldo, a cambio del alojamiento y la comida, y se montó un taller en el sótano. Dos años después acompañó al astrónomo Walter Baade a Filipinas para fotografiar un eclipse solar con su telescopio horizontal. En el largo viaje de regreso, Schmidt reflexionó sobre un problema que le inquietaba desde hacía años. Sus fotografías astronómicas eran precisas sólo en el centro del campo de visión. Hacia los bordes, la aberración de coma convertía las estrellas en lágrimas. ¿Cómo obtener fotografías bien enfocadas en todo el campo visual?

Mientras contemplaba las olas se le ocurrió una idea. Schmidt le confió a Baade, uno de sus pocos colegas de confianza, que quizás usaría un espejo esférico, el más sencillo de los que fabricaba. Sin embargo, como sabía cualquier astrónomo, esa clase de espejo causaba aberración esférica, de manera que las imágenes saldrían borrosas. Pero ¿y si Schmidt conseguía hacer una placa correctora que engañase a la luz, refractándola para corregir la aberración? El emocionado Baade cayó en la cuenta de que la idea era viable.

Una vez en su laboratorio, Schmidt encontró una solución ingeniosa, entre científica e intuitiva. Pegó un delgado disco de vidrio de treinta y cinco centímetros en la boca de un recipiente en el que luego creó un vacío, haciendo descender el disco por succión. Con el vidrio deformado de esta manera, lo esmeriló y lo pulió. Luego, cuando suprimió el vacío, el vidrio se descomprimió de golpe, convertido en la lente correctora que necesitaba y que introdujo en el centro de curvatura del espejo de cuarenta y dos centímetros.⁴ Luego, tras fijar negativos circulares a un soporte interno con la forma de la curva focal esférica (a mitad de camino entre la placa correctora y el espejo), Schmidt y Baade pusieron a prueba el prototipo de 1930 sacando una foto de un cementerio lejano. Sorprendentemente, la foto entera salió tan bien enfocada que pudieron leer los nombres de las lápidas (véase la figura 9.1).

Figura 9.1. Telescopio Schmidt.

Un año después, cuando Baade dejó Hamburgo para trabajar en el observatorio del monte Wilson, se llevó consigo la fotografía y los planos de la cámara telescópica de Schmidt. Impresionado, John Anderson comprendió que sería el complemento perfecto para el gigante de cinco metros. Pese a la lente correctora diseñada por Frank Ross, que disminuía en parte la aberración de coma, el ojo de mamut sólo abarcaría una región del cielo relativamente pequeña, aunque la presentaría enormemente ampliada. La cámara Schmidt podría funcionar como un «localizador» e identificar objetos interesantes. Russell Porter diseñó un delgado modelo de cuarenta y cinco centímetros, semejante a un obús, que comenzó a utilizarse en Palomar en 1936, un año después de que el óptico estonio muriera siendo prácticamente un desconocido a los cincuenta y seis años.

Gracias a esta cámara, que tomaba estupendas fotos de larga exposición de grandes extensiones del cielo, Fritz Zwicky, un alemán hosco y brillante, descubrió supernovas en galaxias lejanas. Los resultados fueron tan admirables que los astrónomos le pidieron a Porter que diseñara una Schmidt de 121,92 centímetros de apertura. Don Hendrix, un joven mago del taller de instrumentos ópticos del observatorio del monte Wilson, comenzó a trabajar en ella. También hizo diminutas cámaras Schmidt para trabajos con espectros.

La culminación del Gran Ojo

Estos dos proyectos importantes —la gran cámara Schmidt y el telescopio de dos metros— se retrasaron por culpa de la segunda guerra mundial. Antes de que estallara, Hendrix y un ayudante habían fabricado el espejo esférico de metro ochenta (la apertura de la lente era de cuarenta y ocho pulgadas; el espejo, bastante más grande) en sólo cinco meses, pero la complicada placa correctora llevó mucho más tiempo. Marcus Brown y su equipo de Pasadena comenzaron a parabolizar el espejo de cinco metros en septiembre de 1941. El plan original consistía en hacer una muestra de pyrex de tres metros, pero John Anderson inventó un ingenioso sistema de verificación con un espejo plano mucho más pequeño y parcialmente azogado. El equipo de Brown había llegado a la importante etapa final cuando los japoneses bombardearon Pearl Harbor, el 7 de diciembre.

Como en la guerra anterior, los ópticos se dedicaron a hacer espejos y prismas para periscopios, reflectores y telémetros, a los que ahora añadieron las cámaras de reconocimiento Schmidt para aviones. Cuando finalizó la guerra, un envejecido Brown destapó el espejo de cinco metros y reanudó el trabajo de pulido, diluyendo el rojo de pulir con polvos de talco para reducir aún más el riesgo de abrasión. En 1947, las pruebas de Anderson revelaron que la superficie del espejo estaba a una millonésima de pulgada de una parábola verdadera. Brown quiso seguir puliendo, pero Anderson dio por terminado el trabajo en noviembre de ese año. Se abrieron las puertas del taller de instrumentos ópticos. Brown, Anderson y sus hombres se colocaron delante del disco dispuesto de canto, y un trabajador se sentó en el agujero, donde reparó en la inscripción grabada en el vidrio: «Marcus Brown, 1947 d.C.» Brown estaba a punto de retirarse. Había consagrado once años de su vida a ese trozo de vidrio, y ahora tenía que pasarle el testigo a Don Hendrix, que había hecho la placa de corrección de la cámara Schmidt y ahora asumiría el cargo de óptico jefe.

Una vez que el espejo llegó a la cima del monte Palomar —fuertemente custodiado, ya que unos fanáticos religiosos habían amenazado con romper el vidrio a tiros para evitar intromisiones en el santuario celestial de Dios—, lo guardaron en una cámara de vacío construida especialmente para aplicarle el revestimiento reflectante, que sería de aluminio en lugar de plata. En 1932, el físico John Strong había vaporizado por primera vez el aluminio al vacío, un proceso que permitía que las moléculas se depositasen uniformemente sobre la superficie del vidrio. Aunque el aluminio no refleja la luz visible tan bien como la plata, es más eficaz en la gama de los ultravioletas. Mejor aún, su revestimiento oxidado constituye una capa protectora transparente, de manera que no pierde brillo.

En 1947, Strong llegó a Palomar con una maleta llena de frascos de tónico para el pelo Wildroot, que mezcló con tiza molida antes de embadurnar el espejo con él. «Para limpiar el vidrio —le dijo a los espantados astrónomos—, primero hay que ensuciarlo como Dios manda.» Después de retirar la pasta con un paño, Strong quemó los residuos y recubrió el espejo con una capa de aluminio de una milésima de milímetro en la cámara de vacío.

Finalmente, poco antes de la Navidad de 1947, con el nuevo espejo instalado, se celebró la ceremonia «primera luz». Surgieron problemas, como con casi todos los telescopios nuevos. Entre otras cosas, el soporte de los espejos necesitaba ajustes. Un pequeño astigmatismo se corrigió colgando pequeñas balanzas de muelle —compradas en una ferretería— en puntos estratégicos situados en la parte posterior del espejo.
Ira Bowen, el nuevo director del observatorio, un experto en óptica, realizó la prueba de la pantalla de Hartmann y decidió que la forma del espejo necesitaba retoques.' En la primavera de 1949, Don Hendrix y su ayudante retiraron el revestimiento de aluminio y corrigieran los defectos con diminutas herramientas cubiertas con brea o con corcho, o simplemente con sus pulgares. Pidieron varias veces que les concediesen una semana más para dejarlo perfecto, hasta que Bowen dio por concluido el trabajo. Se aplicó otra capa de aluminio al espejo y, en noviembre de 1949, los astrónomos apuntaron por fin el telescopio Hale al cielo. Durante las dos décadas siguientes, este aparato —en colaboración con la cámara Schmidt de 121, 92 centímetros, que rastreaba el firmamento— descubriría desplazamientos al rojo, galaxias desconocidas y misteriosos quásares que cambiaron nuestras ideas sobre el universo y su evolución.

Al igual que el telescopio de dos metros y medio del monte Wilson, el Hale contenía una variedad de espejos secundarios que le permitían funcionar como un Cassegrain o un coudé, pero, gracias a su gigantesco espejo, los astrónomos podían trabajar directamente en el foco principal sin perder demasiada luz. Subían a la bóveda en un pequeño ascensor y se introducían en la jaula del foco principal, cuyos instrumentos eran capaces de captar la luz tras una sola reflexión. Una vez allí, también podían bajar la vista directamente hacia el espejo, donde las estrellas flotaban como polen en una pecera celestial.

1. Hacer un espejo perfectamente plano resulta muy difícil, ya que el frotamiento de dos superficies tiende a producir curvas esféricas. Es preciso usar tres piezas de vidrio y alternarlas constantemente. Ritchey usaba el espejo plano para verificar la exactitud de la parábola, proyectando un haz de luz desde el plano focal del espejo cóncavo. La parábola reflejaba la luz en líneas paralelas hacia el espejo plano, que a su vez la devolvía de tal manera que la parábola la reenfocase perfectamente. Mediante la observación de las distorsiones de la luz reflejada, el óptico podía determinar si el espejo todavía necesitaba correcciones.

2. Estas figuras curvas y superpuestas se llaman así en honor de Jules Antoine Lissajous (1822-1880), que las descubrió en la luz reflejada por un espejo situado encima de un diapasón, una versión del caleidófono de Wheatstone.

3. Schmidt pasó sus últimos días delirando presa de terribles dolores de cabeza, gritando, inmovilizado por una camisa de fuerza y sometido a baños fríos forzosos. Hasta hace poco tiempo se daba por sentado que había muerto siendo un alcohólico, pero su sobrino y biógrafo Erik Schmidt cree que los síntomas de su tío correspondían a una meningitis que los médicos no habían sido capaces de diagnosticar.

4. En un telescopio Schmidt, la placa correctora ha de ser algo más pequeña que el espejo, para que pueda usarse la menor apertura posible en relación con el tamaño del telescopio.

5. La pantalla de Hartmann es un círculo grande de metal con orificios situados a intervalos regulares que permiten verificar por separado distintas secciones del espejo. La prueba fue inventada por el astrónomo alemán Johannes Hartmann en 1900.