Como un regalo traído por Papá Noel, este 25 de diciembre la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA) nos deleitarán con el lanzamiento del telescopio espacial más impresionante y poderoso que jamás hemos visto.
El James Webb sustituirá al Hubble y será el principal observatorio del espacio profundo durante la próxima década, explorando todas las fases de la historia cósmica gracias a su revolucionaria tecnología.
Después de su lanzamiento este sábado recorrerá miles de kilómetros para llegar a su órbita de destino. Para que sepas un poco más sobre él, te contamos 8 datos importantes y 2 curiosidades sobre el telescopio espacial James Webb, el más grande, complejo y potente de los instrumentos que la humanidad ha desarrollado para observar el espacio.
1) Es tan grande que debe plegarse para su lanzamiento y luego desplegarse en el espacio, como un origami gigante
Pesa algo más de 6.200 kilogramos -aproximadamente la masa de un autobús escolar- y una de sus piezas principales es un espejo de 18 segmentos hexagonales de 6,5 metros de diámetro y un parasol gigante de 21 metros de largo por 14 metros de ancho, más o menos el tamaño de una cancha de tenis.
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.
Al ser tan inmenso, el telescopio tiene que viajar plegado para caber en el limitado espacio del cohete de lanzamiento, un Ariane 5 de la Agencia Espacial Europea. Como si fuera un origami, los segmentos del espejo irán doblados, al igual que el escudo térmico, la antena y el panel solar. Cuando el aparato alcance su órbita el telescopio empezará a desplegarse.
2) La idea de este telescopio nació 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.
3) No llegará a su destino hasta después de un mes
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 su destino, dará vueltas alrededor del Sol para rastrear el espacio en busca de luz infrarroja, que es la radiación que emiten las galaxias más lejanas a nosotros que podemos detectar. En comparación, el Hubble orbita a 560 km sobre la Tierra.
4) Nunca se ha fabricado un telescopio tan caro
El proyecto ha tenido gastos excesivos. 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.
Tales eran los retrasos y el ‘chorreo’ que en 2011 parte del Congreso de los Estados Unidos abogaba 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. La factura final superará los 8.000 millones de dólares.
Su vida útil será de unos 10 años y no tiene oportunidades de reparación como ocurre con el Hubble, ya que viajará demasiado lejos de nuestro planeta como para poder arreglarlo.
5) Sus partes más delicadas son el espejo de 18 segmentos hexagonales y su parasol del tamaño de una cancha de tenis
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 de 18 segmentos hexagonales, que es el encargado de reflejar la luz infrarroja y dirigirla hacia los instrumentos científicos.
Se trata del espejo más grande que jamás se haya lanzado al espacio: 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. Un área más grande recolecta más luz y el TEJW lleva el espejo más grande que jamás se haya lanzado al espacio.
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. Del tamaño de una cancha de tenis, se desplegará y cubrirá los espejos y los instrumentos para protegerlos de las radiaciones del Sol, de la Tierra y de la Luna.
6) Es el telescopio con mayor resolución de la humanidad
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 este telescopio 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.
7) Su lanzamiento se ha retrasado ya seis veces
Si han pasado tantos años desde que nació como idea no es por casualidad: hablamos de una de las piezas de ingeniería espacial más potentes -a la vez que delicadas- que se ha diseñado y fabricado nunca, y como tal ha tenido momentos difíciles y etapas críticas. El telescopio James Webb era un proyecto para el que no se podía correr.
Además, otro motivo para que el tiempo haya pasado tan lento es que el proyecto ha tenido numerosas demoras, entre ellas la provocada al tener que ser sometido a importante rediseño durante 2005.
Primero estaba pensado que se pusiera en órbita en la primavera de 2018, pero un nuevo contratiempo hizo retrasar otro año el lanzamiento: 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 azotaba cada rincón del mundo, y el Webb no se salvó de ella. 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. El último retraso ha sido debido a las condiciones meteorológicas poco favorables para el despegue del cohete.
8) Se han invertido 40 millones de horas en construir el telescopio
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, para la que se ha invertido un total de 40 millones de horas.
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.
Curiosidad 1: cada segmento de su espejo está bañado en oro
Una de las necesidades más importantes que tenía la fabricación de tremendo telescopio era que fuera ligero a la vez que robusto. Así, se tuvo que usar la imaginación para idear otra manera de construir el espejo central del Webb.
Por eso, hicieron 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%.
Curiosidad 2: tiene la mayor sensibilidad térmica
Es tan sensible que teóricamente podría detectar el calor de un abejorro a la distancia de la Luna. Sin embargo, está bien protegido: el parasol evita la radiación hacia el observatorio dándole una protección solar del equivalente a SPF de un millón.
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