NUEVA VENTANA AL UNIVERSO
Muy Interesante México|Noviembre 2021
A mediados de diciembre se lanzará el Telescopio Espacial James Webb: el más grande, poderoso y sofisticado que se haya lanzado jamás al espacio.
Gloria I. Delgado Inglada*

PARTE I

NUEVA AVENTURA

E l 18 de diciembre será lanzado el cohete Ariane 5 desde el Puerto Espacial de Kourou en la Guayana Francesa. Llevará a bordo al Telescopio Espacial James Webb, también conocido como JWST, James Webb o simplemente Webb. El espejo y esqueleto del telescopio son tan grandes que, para caber dentro del cohete, debe ir plegado como un origami. Media hora después del lanzamiento, a unos 10,300 kilómetros de nuestro planeta y tras separarse del cohete, comenzará una secuencia de movimientos estudiada a detalle y practicada hasta la saciedad. Poco a poco se irán desplegando todos los espejos, estructuras y mecanismos que darán forma al observatorio espacial: primero los paneles solares que generarán electricidad, después la antena que permitirá la comunicación y el parasol, que mantendrá frío el telescopio. A continuación, emergerá una torre para proporcionar el espacio necesario para que el resto de las piezas vayan encajando a la perfección cuando se desplieguen. La segunda semana se extenderán el espejo secundario y seis segmentos del primario; con este movimiento los espejos estarán listos para empezar a recibir fotones. A un mes de su lanzamiento, cuando el Webb alcance la órbita L2 a 1.5 millones de kilómetros, encenderá los instrumentos científicos. En ese momento el equipo científico del Webb respirará aliviado y la comunidad académica gritará de júbilo por lo que llegará. El telescopio pasará los siguientes cinco meses haciendo comprobaciones y preparándose para el inicio de las operaciones científicas.

¿Cómo nace el Webb?

En ciencia, los proyectos e ideas se suceden sin pausa, uno tras otro. Apenas se está terminando de analizar un resultado cuando ya se empieza a perfilar en la mente el siguiente experimento que permitirá llegar un poco más lejos. La historia del Webb comenzó incluso antes de que fuera lanzando su antecesor, el Telescopio Espacial Hubble que a su vez, fue imaginado por primera vez 50 años antes de ser lanzado.

A finales de los años 80, cuando el Hubble estaba a punto de ser enviado al espacio, un grupo de personas de la NASA y del Space Telescope Science Institute (EUA) se preguntaron cómo debería ser el siguiente gran telescopio espacial. Surgieron dos ideas: o bien un telescopio infrarrojo de unos 10 metros de diámetro que quedara en una órbita terrestre alta (a más de 36,000 km), o bien un telescopio de unos 16 metros colocado en la Luna. Al final tomaron el camino infrarrojo y la NASA se dedicó las siguientes décadas a analizar los requisitos técnicos y financieros necesarios para hacerlo realidad. A principios de la década de 2000 se seleccionaron los equipos de científicos cuyas ideas guiarían el diseño del telescopio y los equipos técnicos que lo construirían; se cambió el nombre oficial de Telescopio Espacial de Nueva Generación a Telescopio Espacial James Webb y, en 2004, comenzó la construcción. En 2005 se seleccionaron el punto de lanzamiento, la Guayana Francesa, y el vehículo de lanzamiento, el Ariane 5. En 2011 se terminaron los 18 segmentos que forman el espejo primario y comenzaron las pruebas para revisar todos los requisitos de calidad y precisión. Los instrumentos quedaron listos en 2012 (MIRI y NIRISS) y 2013 (NIRCam y NIRSpec). Entre 2015 y 2016 se colocó el Elemento Óptico del Telescopio en el sitio que le corresponde, se realizaron pruebas de temperatura, plegado y movimientos y se revisó el funcionamiento del parasol. El telescopio, cuya fecha original de lanzamiento estaba prevista para 2007, quedó finalmente listo este año.

Este retraso da una idea de la cantidad de retos y obstáculos (pandemia incluida) que enfrentó. A finales del verano el origami se plegó por última vez y se guardó hasta su traslado a la Guayana Francesa. Ahora, permanece a la espera de ser lanzado.

Este telescopio es fruto de una colaboración internacional entre la NASA (que tiene la responsabilidad general de la misión), la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA). La ESA aporta, además de dos instrumentos, el vehículo de lanzamiento Ariane. En total hay más de 1,000 personas de más de 17 países involucradas en el desarrollo del JWST.

EL EXOPLANETA K2-18b –aquí, en una representación artística– ha sido uno de los hallazgos de Hubble. El James Webb seguirá su labor de búsqueda de planetas que podrían albergar vida fuera del Sistema Solar.

James Webb bajo la lupa

Al pensar en un telescopio, nuestra mente dibuja la imagen de un tubo y un espejo, pero esto no representa a la mayoría de los telescopios, en particular al JWST, cuya imagen real es mucho más sofisticada. Además de tener varios espejos y no poseer un tubo, cuenta con otros muchos componentes esenciales para un correcto funcionamiento, como el módulo que contiene los instrumentos, el parasol y el llamado autobús de la nave espacial.

El ojo del telescopio es el Elemento Óptico del Telescopio, formado por la óptica (es decir, los espejos) y también por las estructuras y subsistemas necesarios para que dicha óptica funcione adecuadamente. El Webb tiene varios espejos: el primario mide alrededor de 6.5 metros y es el que recolecta la luz del espacio. El espejo secundario, de 0.74 metros de diámetro, es el encargado de recoger la luz del primario y dirigirla hacia los instrumentos. Y hay otros dos espejos, el terciario y el espejo de dirección fino, que están colocados en el subsistema de óptica de popa y que ayudan a mejorar la calidad de la imagen y a aumentar el campo de visión del telescopio.

FUNCIONARÁ CON UN ESPEJO DE 6.5 METROS DE DIÁMETRO QUE SE MONTARÁ UNA VEZ EN EL ESPACIO, CON EL DESPLIEGUE A DISTANCIA DE 18 ESPEJOS MÁS PEQUEÑOS.

Sabías que… James E. Webb fue el segundo administrador de la NASA, lideró el programa Apolo enfocado en la exploración de la Luna y que logró poner al humano en la Luna en 1969. Según Sean O’Keefe, administrador de la NASA entre 2001 y 2004, gracias a James Webb pudimos tener las primeras píldoras del paisaje fuera de la Tierra, realizar las primeras expediciones espaciales y logramos convertir la imaginación en realidad.

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