James Webb: el potente telescopio ya está en el espacio

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La NASA, la ESA y la agencia espacial canadiense han logrado al fin hacer despegar al telescopio James Webb, luegos de muchos intentos fallidos

El Telescopio James Webb sustituirá al Hubble y será el principal observatorio del espacio profundo al menos, durante la próxima década, explorando todas las fases de la historia cósmica gracias a su revolucionaria tecnología.

Fue lanzado este sábado 25 de Diciembre , y deberá recorrer mas de un millón de kilómetros para llegar a su órbita final.

Debido a su gran tamaño, el telescopio debió ser plegado para su lanzamiento , y una vez que llegue a su destino, comenzará a desplegarse en el espacio.

Pesa algo más de 6.200 kilogramos , y una de sus piezas principales es un espejo de 18 segmentos hexagonales, que forman en conjunto un espejo de 6,5 metros de diámetro, y un parasol gigante de 21 metros de largo por 14 metros de ancho.

La estructura más grande de Webb será este parasol, que debe poder proteger el espejo primario desplegado y la torre que sostiene el espejo secundario. 

El telescopio está viajando en este momento en el interior de un cohete Ariane 5, de la Agencia Espacial Europea. Además el conjunto se ccompleta con el escudo térmico, la antena y el panel solar.

El proyecto del telescopio James Webb se inició a finales de los 80

En 1989, el Space Telescope Science Institute en Baltimore, Maryland, y la NASA copatrocinaron un taller para debatir sobre las necesidades de la próxima generación de telescopios espaciales, un espacio en el que ingenieros y astrónomos discutieron sobre los avances científicos y las capacidades técnicas que debería tener el observatorio que sucedería al Hubble.

Poco después de que el Hubble se enviase al espacio, en 1996, se llegó a la “recomendación formal” de que el telescopio que lo sustituyese debería operar en longitudes de onda infrarrojas y estar equipado con un espejo de más de 4 metros.

El equipo bautizó al telescopio James E. Webb, en honor al administrador de la NASA entre 1961 y 1968, quien jugó un papel fundamental en el programa Apolo.

El James Webb tiene que recorrer algo más de 1.600.000 kilómetros para llegar a su órbita, cerca del punto lagrangiano Tierra-Sol L2.  En comparación, el Hubble orbita a 560 km sobre la Tierra.

Uno de los aspectos negativos que casi hicieron colapsar el proyecto James Webb fue su alto costo. Cuando se concibió, el presupuesto estimado del James Webb era de 1.000 millones de dólares. En pocos años, aumentó a hasta los 6.500 millones de dólares.

En 2011 parte del Congreso de los Estados Unidos había solicitado por su cancelación. Sin embargo, ya estaba en producción o en fase de pruebas más del 75% de su hardware y la presión de la comunidad científica consiguió evitar que el proyecto se cancelara. El precio final superará los 8.000 millones de dólares.

Su vida útil será de unos 10 años y debido a su lejana órbita, no tiene oportunidades de reparación, como ocurre con el Hubble. Cabe recordar que éste último tuvo gravísimos problemas luego de su lanzamiento, y debieron lanzarse misiones de reparación, llevadas a cabo por transbordores espaciales, que ahora ya no están.

James Webb

El TEJW es un telescopio de tres espejos. En esta configuración el espejo primario es cóncavo, el secundario es convexo y funciona ligeramente fuera del eje. Esto también permite un campo de visión más amplio, llegando a ser 100 veces más potente que el Hubble.

Su verdadera joya es su espejo que se forma con 18 segmentos hexagonales, que es el encargado de reflejar la luz infrarroja y dirigirla hacia los instrumentos científicos.

Cada uno de los segmentos hexagonales es de 1,3 metros de ancho, que juntos equivalen a un único espejo de 6,5 metros.

La sensibilidad de un telescopio, o la cantidad de detalles que puede ver, está directamente relacionada con el tamaño del área del espejo que recoge la luz de los objetos que se observan.

Su gran parasol hecho de cinco hojas de Kapton está revestido de aluminio y silicona. El objetivo de este instrumento es mantener al espejo y sus cuatro instrumentos científicos principales a temperaturas cercanas al cero absoluto. Se desplegará y cubrirá los espejos y los instrumentos para protegerlos de las radiaciones del Sol.

El telescopio James Webb ofrecerá una resolución y sensibilidad sin precedentes y permitirá una amplia gama de investigaciones en los campos de la astronomía y la cosmología. Uno de sus principales objetivos es observar algunos de los eventos y objetos más distantes del universo, como la formación de las primeras galaxias, algo inalcanzable para los actuales instrumentos terrestres y espaciales.

Según la NASA, con el telescopio James Webb podríamos ver detalles del tamaño de una moneda de 50 centavos a 40 kilómetros de distancia. Las cámaras del Webb están diseñadas mirar hacia atrás en el tiempo, hasta la época en que el Universo era un recién nacido, hace unos 13.500 millones de años.

Gracias a la capacidad de penetración de la luz infrarroja, este telescopio también podrá adentrarse en turbulentas regiones de gas y polvo cósmico en las que nacen las estrellas.

También estudiará la atmósfera de exoplanetas en busca de sustancias fundamentales para la vida, como agua y moléculas orgánicas.

Su lanzamiento fue postergado 6 veces. Uno de los motivos es que fue sometido a importante rediseño durante 2005. Además durante los siguientes años la tecnología ha dado pasos gigantescos y fue necesaria su incorporación no prevista.

Primero estaba pensado que se pusiera en órbita en la primavera de 2018, pero un nuevo contratiempo hizo retrasar otro año el lanzamiento del telescopio James Webb : se había rasgado el parasol del telescopio durante un despliegue de práctica debido a que los cables del parasol no se habían apretado lo suficiente.

Se pospuso hasta octubre de 2019 y, posteriormente, a mayo de 2020, tiempo en el cual la crisis sanitaria mundial ya se había extendido por el mundo. Programaron un nuevo lanzamiento para mediados de diciembre del 2021, y lo han tenido que posponer hasta en dos ocasiones más por problemas de comunicación entre el telescopio y su cohete.

Uno de los aspectos mas sorprendentes del telescopio James Webb es que un equipo internacional de gobiernos, profesionales del mundo académico, científicos, ingenieros y personal del sector privado ha participado en la construcción del telescopio espacial James Webb, han invertido un total de 40 millones de horas de trabajo

Esta pieza de ingeniería única es fruto del esfuerzo internacional y la colaboración entre aproximadamente 17 países, y ha sido construido y operado conjuntamente por la NASA, la ESA y la CSA.

Los segmentos de los espejos a partir de berilio, un metal fuerte y liviano que a bajas temperaturas no se deforma. Cada segmento pesa aproximadamente 20 gramos, y el espejo total es solo una décima parte de la masa del espejo del Hubble por unidad de área.

Sin embargo, el berilio no refleja bien la luz infrarroja, así que cada segmento ha sido recubierto por una finísima capa de tres gramos de oro. Esta cantidad repartida por toda su superficie apenas supone un grosor de 120 nanómetros, unas 200 veces más fino que un cabello humano. Aunque parezca insignificante, gracias a este baño dorado el espejo refleja el 98% de la luz infrarroja que recibe, cuando los espejos habituales de aluminio se quedan en un 85%.


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