La ESA entrega a la NASA su segundo instrumento para el telescopio James Webb

• Es una especie de cámara que estudiará objetos lejanos en el infrarrojo cercano
• Permitirá conocer su composición, temperatura, y otros datos relevantes

Técnicos trabajando en el montaje del NIRSpec

Aunque se suele hablar de él como de un proyecto de la NASA, en realidad en el Telescopio Espacial James Webb (JWST) también participan la Agencia Espacial Europea, la Agencia Espacial Canadiense, y en menor medida hasta otros 14 países.

La ESA contribuye al JWST con dos instrumentos, la cámara espectrógrafo europea de Infrarrojo Medio, MIRI, ya entregada a la NASA en 2012, y el NIRSpec, el nuevo espectrógrafo de infrarrojo cercano, que será entregado de forma oficial a la NASA el 6 de septiembre de 2013.

Mirando en el infrarrojo

El NIRSpec es como una cámara de fotos capaz de observar más de 100 objetos a la vez dentro de su campo de vista, aunque está dotado de más de 62.000 obturadores en miniatura -cada uno mide 100×200 micrómetros- que permiten seleccionar cuál o cuáles de los objetos que entran en el campo de vista del instrumento se miden en cada momento.

Es como si el objetivo del NIRSpec tuviera una tapa con unas trampillas que se pudieran abrir y cerrar a voluntad para escoger lo que ve y para que de este modo los objetos que entren en su campo de vista no interfieran unos con otros.

Esto es especialmente importante puesto que los objetivos a observar por el NIRSpec están muy lejos, por lo que son muy tenues, y porque además también están muy juntos desde nuestro punto de vista, por lo que es fácil que la luz que llegue de uno pueda interferir con la de otro, de ahí la importancia de poder bloquear parcialmente el campo de visión del instrumento cuando sea necesario.

Además de este modo de funcionamiento con la matriz de micro obturadores o Micro Shutter Array, el NIRSpec dispone de otros dos modos de funcionamiento que le permiten realizar observaciones de alto contraste de un solo objeto o bien dividir un objeto más grande en hasta 900 puntos para medir cada uno por separado.

En cualquiera de sus modos de funcionamiento el NIRSpec realizará medidas en el infrarrojo cercano aplicando la técnica conocida como espectroscopia, que permite obtener datos de la composición de la fuente que emite una radiación, en este caso en el infrarrojo cercano, como son su composición química, temperatura y masa.

Cuatro áreas de trabajo

Esto le permitirá aportar datos para los cuatro campos de estudio previstos para el James Webb, que son el estudio de las primeras estrellas y de la época de reionización, la que ocurrió justo tras la formación de las primeras galaxias, el nacimiento de esas primeras galaxias y de otras posteriores, el nacimiento de las estrellas y de los sistemas protoplanetarios en los que hay planetas en formación, y finalmente el estudio de los sistemas planetarios ya existentes y del origen de la vida.

Es un programa de observación muy ambicioso y que además requiere de una sensibilidad extrema en los distintos instrumentos de a bordo, que por otra parte no podrían ser usados en ningún observatorio terrestre ya que nuestra atmósfera absorbería toda esa radiación infrarroja que deben capturar.

Frío y un espejo grande

Para ello el JWST contará con un espejo de 6,5 metros de diámetro, el más grande jamás puesto en órbita. De hecho debido a su tamaño tendrá que ser lanzado plegado para luego tomar su forma definitiva una vez en el espacio, y con una órbita en el punto de Lagrange L2, un lugar en el que apenas es necesario gastar combustible para mantener la posición y en el que además la Tierra y la Luna cubren parcialmente el Sol, con lo que ayudarán a mantener frío el telescopio.

Los detectores del NIRSpec, por ejemplo, están diseñados para trabajar a -233 grados centígrados, algo fundamental para poder observar los objetos más débiles y lejanos cuya radiación se vería de otra forma tapada por la de fuentes de calor más cercanas.

El NIRSpec ha sido construido principalmente por EADS Astrium GmbH en sus instalaciones de Ottobrunn, en Alemania, aunque el proyecto se coordina desde el ESTEC, el Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espaciales en los Países Bajos; los detectores y la matriz de microobturadores los han fabricado en el Centro Espacial Goddard de la NASA.

Después de su entrega a la NASA el NIRSpec emprenderá viaje a los Estados Unidos para ser instalado en el telescopio, que ya va tomando forma, y cuyo lanzamiento está previsto para 2018, aunque ya hay quienes aseguran que será más bien en 2020.