James Webb: parte por parte del telescopio más potente jamás construido
La llamada “máquina del tiempo” de la NASA cambiará para siempre nuestros conceptos del universo al observar las profundidades donde ningún telescopio ha llegado.
Ante la duda creciente de que si la nueva fecha para el lanzamiento del telescopio James Webb (JWST) se mantendrá, la NASA ha vuelto a confirmar que la misión iniciará el sábado 25 de diciembre a las 7.20 a. m. (hora peruana). La sonda ya se encuentra a bordo del cohete Ariane 5 de Arianespace, antes de ser rodada hacia la plataforma de envío al espacio desde el puerto espacial de Europa (Guayana Francesa).
Si bien la mayoría de seguidores del acontecimiento saben, a grandes rasgos, que el James Webb explorará diversas estructuras galácticas y revelará los primeros resplandores del universo primitivo, algunos desconocen cómo es que la sonda lo logrará y con qué componentes cuenta para ese y otros propósitos igual de trascendentales.
El JWST ha sido calificado por la NASA como la “máquina del tiempo” más poderosa jamás lanzada por la humanidad. Razones no les faltan a los científicos. Cada ajuste cuidadoso para construir a este inmenso aparato de 6 toneladas y 200 kg se justifica por sus importantes herramientas tecnológicas, las cuales deberán trabajar en sincronía —desde el minuto 33, luego de que el telescopio abandone la Tierra— para velar por su óptimo funcionamiento, cuando surque el espacio a 1,5 millones de kilómetros de nosotros.
Telescopio James Webb empaquetado en el cohete Ariane 5. En las próximas horas irán a la plataforma de lanzamiento. Foto: NASA / Bill Ingalls
Durante los primeros instantes de ‘Los 14 días de terror’, el telescopio James Webb liberará sus paneles solares para absorber energía del astro rey y poder operar a su máxima capacidad. Estos instrumentos recargarán las baterías de otros subsistemas. Esto le permitirá activar sus propulsores para iniciar la corrección de órbita. Pasará por las cercanías de la Luna casi dos días después.
La sonda desarrollada por la NASA, ESA y la Agencia Espacial Canadiense (CSA) cuenta con una antena direccional de ganancia media y alta, que se desplegará a las dos horas de su salida de la atmósfera terrestre. A través de la Red del Espacio Profundo (DSN) de la NASA, los científicos recibirán los datos con la más alta velocidad.
Para la astrofísica de la Agencia Espacial Europea, Macarena García Marín, involucrada en esta colaboración histórica de investigación interestelar, lo que más destaca es el gran espejo primario de 6,5 metros o su ‘corazón mecánico’, lo que nos otorgará una resolución muy fina del cosmos transmitiendo las imágenes a las cámaras.
Este espejo se nutre de 18 segmentos hexagonales de berilio con una capa delgada o película bañada en 48 gramos de oro. Captará las luces del espacio profundo, internándose a varios años luz y ‘desenterrando’ fotografías fósiles de la era joven del universo, entre 100 y 200 millones de años tras el Big Bang. Sin embargo, habrá que esperar a que estos elementos no se atasquen al instante del despliegue.
Un total de 126 actuadores especiales detrás de esos espejos posicionarán, doblarán, flexionarán y calibrarán los sectores hexagonales en cuestión de meses.
Ilustración del espejo primario del James Webb. Foto: NASA
Además, el sucesor de Hubble tiene un espejo secundario que surgirá de un trípode al décimo día del lanzamiento. Ayudará al espejo principal en su recolección de luz.
El telescopio James Webb también lleva consigo un parasol o escudo solar del tamaño aproximado de una cancha de tenis (21 x 14 m). Un total de 107 mecanismos de liberación mantienen a sus cinco capas plegadas; en su momento, se retirarán y liberarán las membranas.
“Una vez que se hayan quitado con éxito todos los pasadores del parasol, dos alas se extenderán para tirar de cada una de las capas del parasol hacia su característica formación de diamante”, se detalla en un comunicado de la agencia espacial estadounidense. El escudo solar protegerá al telescopio de las extremas fuentes de calor. Separará, asimismo, al observatorio en un lado que mire hacia el Sol (110 °C) y otro orientado a los fríos (-236 °C) abismos del cosmos, bordeando el cero absoluto.
Los 4 instrumentos científicos especiales del James Webb
Dos de los cuatro instrumentos de observación son de creación europea, especificó la Dra. Begoña Vila, ingeniera de sistemas de instrumentos para el telescopio espacial James Webb en el Goddard Space Flight Center de la NASA.
El primero se llama NIRSpec, herramienta de espectroscopía (estudio de la cantidad de luz que absorbe o refleja un objeto) que observa en el infrarrojo cercano, longitud de onda asentada entre la luz visible y el infrarrojo medio. La sonda robótica usará el espectro infrarrojo para detectar galaxias: mientras más alejadas estén, ese color se hará predominante. Por lo tanto, James Webb se asomará a la gran ventana que conecta con el pasado del cosmos.
El instrumento NIRSpec opera a −235 ° C y es enfriado pasivamente. Foto: Astrium GmbH
En segundo lugar, MIRI consta de una cámara y un espectrógrafo. Sumado a estos dispositivos, tiene coronógrafos, accesorios que bloquean la luz de una estrella con el objetivo de identificar exoplanetas. Se facilitará, así, estudiar investigar atmósferas de planetas con metano, un gas relacionado a la evolución biológica.
El tercer instrumento NIRCam otorgará imágenes de alta resolución volviendo al polvo transparente. Por ejemplo, Los pilares de la creación, curiosa región de gas interestelar y polvo en la nebulosa del Águila, se ven acompañados de estrellas al fondo, en espectro infrarrojo, lo contrario a la luz visible.
Los Pilares de la creación en luz visible (izquierda) y luz infrarroja (derecha). Hay una diferencia marcada en la cantidad de estrellas vistas. Foto: NASA / ESA
Finalmente, Niriss capturará las fotografías de los objetos brillantes. Su sensor-guía estabilizará el enfoque para garantizar la funcionalidad de James Webb.
