El telescopio

En un extremo del vehículo se encuentra el telescopio, de tipo Cassegrain. Es decir, consta de un reflector principal de perfil parabólico que refleja la radiación incidente según su eje en un reflector secundario de perfil hiperbólico que, a su vez, refleja dicha radiación hacia el centro del reflector principal donde una abertura permite que la radiación se encamine hacia los tres instrumentos de medida. El reflector principal, o antena, tiene un diámetro de 3,5 m, el máximo que permite el lanzador para un telescopio hecho de una sola pieza, es decir que no sea desplegable. Es mayor que cualquiera de los telescopios ópticos o infrarrojos que han sido puestos en órbita hasta la fecha, incluido el Telescopio Espacial Hubble. El reflector secundario, o subreflector, es mucho menor, de 31 cm de diámetro, y está sujeto por tres pares de soportes de titanio. Dado que éstos y el subreflector se hallan enfrente del reflector principal, constituyen un obstáculo a la radiación que se intenta detectar, por lo que se ha tratado de reducir lo máximo posible su tamaño y, por lo tanto, sus efectos de bloqueo y de dispersión sobre tal radiación.

La calidad de los elementos ópticos (reflector y subreflector) debe ser tal que se comporten como un espejo para la radiación incidente. Ello significa que su rugosidad y su diferencia con respecto de la figura geométrica teórica debe ser mucho menor que la longitud de onda de trabajo. Las medidas del telescopio que se han realizado en laboratorio a la temperatura de funcionamiento han revelado que las desviaciones (en el sentido cuadrático medio, o rms) son de 5,5 μm, lo que asegura un funcionamiento óptimo hasta longitudes de onda de 82 μm y bueno hasta las 55 μm.

Otro de los fuertes requisitos impuestos al telescopio es que su temperatura debe ser lo más baja posible a fin de que su propia radiación contribuya poco a lo detectado por los instrumentos y apenas perturbe las medidas a realizar. Con tal propósito se ha construido con carburo de silicio (SiC), que además asegura su ligereza (315 kg), recubierto de aluminio reflectante y una fina capa protectora de óxido de silicio. El conjunto se ha protegido con la pantalla solar antes citada. Todo ello asegura una baja emisividad, muy bajas variaciones y bajos gradientes en su temperatura que reducirían su rendimiento, y favorece que su enfriamiento pasivo en el espacio permita alcanzar una temperatura de 80 K, o sea de -193 ºC. La necesidad de una temperatura lo más baja posible eliminó la posibilidad de que Herschel orbitara la Tierra como hace, por ejemplo, el Telescopio Espacial Hubble, pues en este caso la emisión térmica de la propia Tierra no permitiría enfriar la antena por debajo de 100 K ni aseguraría la estabilidad térmica necesaria.