El llançament del James Webb: 29 dies de tensió per endavant

El 25 de desembre a les 13.20, hora peninsular, es llançarà el telescopi espacial James Webb, la culminació d’una feina de 20 anys i 10.000 milions de dòlars.

La NASA, l’Agència Espacial Europea (ESA) i la del Canadà (CSA), juntament amb més col·laboradors, han aconseguit desenvolupar aquest artefacte sensible a la radiació infraroja, capaç de veure com es van formar algunes estrelles, galàxies i sistemes planetaris, sota la promesa de “desplegar l’univers”. Abans d’aconseguir-ho, primer s’haurà de desplegar a si mateix, mentre recorre el llarg camí cap a la seva òrbita de treball durant gairebé un mes, salvant 1,5 milions de quilòmetres des de la superfície terrestre.

https://www.lavanguardia.com/ciencia/20211223/7948377/lanzamiento-james-webb-29-dias-infarto-3700-noches-ciencia.html

El telescopio espacial James Webb (JWST), el más complejo y avanzado jamás construido, está a punto de lanzarse al espacio. Su fecha de despegue está prevista para el 25 de diciembre a las 13.20, hora peninsular, desde Kurú, en Guayana Francesa. El JWST está diseñado para captar la radiación infrarroja emitida en la formación de las primeras galaxias y de las moléculas y elementos necesarios para la vida en otros planetas, pero para lograrlo tendrá que atravesar un desafío de 29 días que mantendrá en vilo a su equipo en tierra y a la comunidad científica mundial.

El proceso de despliegue está orquestado en más de trescientos movimientos de fallo único, junto a la puesta en marcha de cincuenta módulos. Mientras viaja. A gran velocidad. Por el espacio. Durante 29 días. Los primeros 14, críticos. El trabajo de 20 años de cientos de profesionales, un coste de 10.000 millones de dólares, y muchas expectativas por parte de la comunidad científica, podrían esfumarse en segundos si uno solo de los movimientos de despliegue falla.

Algunos despliegues durante el viaje del Telescopio Espacial James Webb hacia su órbita en el punto de Lagrange 2

Algunos despliegues durante el viaje del Telescopio Espacial James Webb hacia su órbita en el punto de Lagrange 2

LV

Webb tendrá que pasar de estar plegado en un espacio de 4,5 metros de ancho por 10,6 de largo, empaquetado en el morro de un cohete, al tamaño de una pista de tenis en su base y 8 metros de alto, mientras activa una parte de su capacidad tecnológica. El desafío tecnológico no solo estriba en el telescopio espacial más potente construido por la humanidad; también en el ingenio contorsionista y la automatización de un proceso muy complejo y delicado.

Pocos minutos después del despegue, Webb desplegará primero sus paneles solares y su módulo de comunicación con la Tierra. A partir de ahí, irá desplegando otros módulos de envergadura y enviando informes a la Tierra.

Diseñado para descubrir

Desde cómo se formaron las primeras galaxias a la composición de exoplanetas cercanos

Webb trabajará orbitando alrededor del Sol, en línea con la Tierra, en el punto de Lagrange 2, o L2. Los puntos de Lagrange son zonas de equilibrio de fuerzas gravitatorias entre la Tierra, la Luna y nuestro astro rey. Operar en el punto L2 facilitará a Webb ahorrar energía, en su movimiento elíptico en línea con la Tierra, aunque siempre de espaldas a ella, parapetado por un escudo de cinco capas de kaptón que disipa luz y calor, para que los instrumentos científicos tras el gran espejo principal puedan operar a -233 º C.

Espejo principal formado por paneles hexagonales de berilio y oro

Espejo principal formado por paneles hexagonales. Puede apreciarse a la izquierda como tres paneles se ensamblan para completar el espejo, uno de los pasos para alcanzar su configuración completa

NASA

El espejo principal es uno de los rasgos más característicos de Webb. Formado por 18 segmentos hexagonales que unidos miden 6,6 metros de diámetro, el espejo es capaz de reflejar la radiación infrarroja más nimia, gracias a su composición de berilio y oro. La radiación que llega a este espejo se refleja en el espejo secundario, y de ahí al módulo de instrumentos científicos, donde se procesarán las radiaciones infrarrojas en forma de datos que se enviarán a la Tierra, mediados por la antena de comunicaciones.

El espejo primario capta la luz, la concentra por reflexión en el secundario, que la dirigirá al módulo de instrumentos

El espejo primario capta la luz, la concentra por reflexión en el secundario, que la dirigirá al módulo de instrumentos

NASA

Los instrumentos científicos de Webb pueden medir radiaciones del espectro infrarrojo cercano y medio. Este rango permite explorar desde los planetas cercanos de nuestro sistema solar a las primeras galaxias formadas, que emiten radiación infrarroja media desde 13.500 millones de años luz, entre 100 y 250 millones de años después del Big Bang. De ahí a que se hable de Webb como una máquina del tiempo.

Detrás del gran espejo dorado, a -233º C

MIRI, instrumento de infrarrojos medios: Instrumento encargado de estudiar cúmulos estelares distantes,áreas de intensa formación estelar y exoplanetas.

NIRSpec,espectrógrafo de infrarrojo cercano: Podrá analizar la temperatura, masa y composición química de 100 objetos en observación simulatáneamente.

NIRCam,cámara de infrarrojo cercano: Analizará objetos tenues, las primeras estrellas y galaxias formadas después del ‘Big Bang’.

FGSS/NIRISS, sistema de guía, imágenes de infrarrojo cercano y espectrógrafo: Observará galaxias distantes, atmósferas de exoplanetas y objetos cercanos. Permitirá apuntar a objetivos y determinar la posición del telescopio.

Sucesor de Hubble

Al servicio de la comunidad científica

El James Webb se considera el sucesor natural del telescopio Hubble, que estudia en longitudes de onda del espectro visible y ultravioleta, y de forma más limitada, también en el infrarrojo. Esta diferencia es lo que hace que no pueda considerarse un sustituto, puesto que trabajan en radiaciones diferentes. Una de las diferencias entre ambos telescopios es el tamaño del espejo principal reflector, de 6,6 metros en Webb y 2,4 metros en Hubble. Esta mayor área de captación de luz da a Webb más capacidad para mirar espacios más grandes y lejanos del universo.

Otra diferencia entre Webb y Hubble es la órbita. Webb orbitará el Sol, mientras que Hubble orbita la Tierra. La órbita heliocéntrica, junto al aislamiento del espejo y los equipos de la luz y el calor, permite trabajar al JWST sin interrupción.

Comparativa de los telescopios espaciales Hubble y James Webb

Comparativa de los telescopios espaciales Hubble y James Webb

NASA

Previamente al JWST se había utilizado otro telescopio espacial sensible al espectro infrarrojo, el telescopio espacial Herschel de la ESA. Herschel operaba en radiaciones del infrarrojo lejano, y su espejo medía 3,5 metros, a diferencia de los 6,6 metros del James Webb, que será capaz de enviar datos de esas radiaciones para extraer imágenes nítidas del universo profundo.

Se espera que el observatorio espacial del James Webb preste servicio entre cinco y diez años a la comunidad científica. La presión de demanda de su uso, según la NASA, es muy elevada. Si su puesta en marcha culmina con éxito, tendrá una agenda apretadísima para observar el universo, en remoto, a través de su gran ojo dorado.

Recomendación: Si quieres conocer más sobre este tema, visita la infografía animada sobre el telescopio espacial James Webb