10 curiosidades del telescopio espacial James Webb

• Será el principal observatorio del espacio profundo durante la próxima década
• Su revolucionaria tecnología explorará todas las fases de la historia cósmica

Espejo del telescopio espacial James Webb.

La NASA puso en órbita el telescopio espacial James Webb (TEJW) el 25 de diciembre de 2021. Este innovador telescopio espacial está destinado a ser el sucesor del Hubble, que fue lanzado en 1990, y que ha prestado servicio durante más de 30 años. Ahora el James Webb se ha convertido en el principal observatorio del espacio profundo y en las próximas décadas explorará todas las fases de la historia cósmica. Seis meses después de su lanzamiento el Webb ha revelado la imagen más profunda del universo jamás captada. En la instantánea se observan las primeras galaxias formadas poco después del Big Bang, hace más de 13.000 millones de años.

¿Qué hace al TEJW tan especial?

Seleccionamos 10 curiosidades de este telescopio espacial, que la NASA promete será el más grande, poderoso y complejo jamás construido y lanzado al espacio, lo que esperan que altere nuestra comprensión del universo.

El telescopio espacial James Webb de la NASA RTVE

1) Nunca se ha lanzado al espacio un telescopio tan caro, sofisticado y complejo

El TEJW es un telescopio anastigmat 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.

El Webb es100 veces más potente que el Hubble. cropper

Esta obra de ingeneria faraónica es fruto de un proyecto internacional dirigido por la NASA con sus socios de la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA). Se empezó a pensar en crear un nuevo tipo de telescopio muy grande que pudiera rastrear la luz infrarroja en 1994, cuatro años después del lanzamiento del telescopio espacial Hubble.

Fotografía facilitada por la NASA, que muestra una maqueta del telescopio espacial James Webb. EFE

2) Un espejo de 18 segmentos hexagonales y un parasol del tamaño de una cancha de tenis

El telescopio tiene una masa de aproximadamente 6.500 kg en la Tierra, un poco más de la mitad de la masa del Hubble. La estructura más grande de Webb será su parasol, que debe poder proteger el espejo primario desplegado y la torre que sostiene el espejo secundario. La sombrilla es aproximadamente del tamaño de una cancha de tenis. Su verdadera joya es su espejo, que es el encargado de reflejar la luz infrarroja y dirigirla hacia los instrumentos científicos.

Comparativa de los espejos del telescopio espacial Webb y los del Hubble. NASA

Se trata del espejo más grande que jamás se haya lanzado al espacio: 18 segmentos hexagonales, cada uno de 1.3 metros de ancho, que juntos equivalen a un único espejo de 6.5 metros.

Esta animación de la NASA muestra cómo la luz viaja a través del telescopio:

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.

3) Orbitará alrededor del Sol a una distancia que equivale a casi cuatro veces la distancia entre la Tierra y la Luna

Dará vueltas alrededor del Sol, a 1.5 millones de km de la Tierra para rastrear el espacio en busca de luz infrarroja, que es la radiación que emiten las galaxias más lejanas a nosotros que podemos detectar. El Hubble orbita a 560 km sobre la Tierra.

Webb tardará aproximadamente un mes en recorrer la distancia en la que se quedará orbitando. Durante el viaje estará completamente desplegado, se enfriará a su temperatura de funcionamiento y sus sistemas comenzarán a revisarse y ajustarse desde la Tierra. Una vez que el telescopio esté en órbita, los ingenieros en la Tierra deberán realizar correcciones en la posición de los segmentos del espejo primario del telescopio Webb para alinearlos, asegurando que producirán imágenes nítidas y enfocadas. Estos procedimientos de verificación continuarán hasta 6 meses después del lanzamiento, momento en el que comenzarán las operaciones científicas de rutina, explica la NASA.

El Webb enviará datos científicos y de ingeniería a la Tierra utilizando un transmisor de radio de alta frecuencia. NASA

El Webb enviará datos científicos y de ingeniería a la Tierra utilizando un transmisor de radio de alta frecuencia. Las grandes antenas de radio que forman parte de la Red de Espacio Profundo de la NASA recibirán las señales y las enviarán al Centro de Operaciones y Ciencias de Webb en el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland, EE. UU.

4) Un poder de resolución enorme para viajar en el tiempo al pasado

Según la NASA, 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. La luz de los objetos lejanos tarda más en llegar a la Tierra que la de los cercanos, lo que quiere decir que los objetos más lejanos los vemos con retraso.

El TEJW observará el crecimiento de las primeras galaxias, cuya evolución presenta todavía muchos interrogantes. 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. Mucho más cerca, en nuestro Sistema Solar, el TEJW ayudará a identificar y estudiar cometas y otros cuerpos helados situados más allá de la órbita de Neptuno, en el llamado cinturón de Kuiper.

5) Con oro y berilio han conseguido un telescopio espacial fuerte y muy liviano

En una prueba reciente, el telescopio espacial James Webb de la NASA desplegó completamente su espejo primario en la misma configuración que tendrá cuando esté en el espacio. NASA

El equipo del Webb necesitó encontrar nuevas formas de construir el espejo para que fuera lo suficientemente liviano, solo una décima parte de la masa del espejo del Hubble por unidad de área. A la vez también debería ser muy fuerte. Por eso, hicieron los segmentos de los espejos a partir de berilio, un metal fuerte y ligero que a bajas temperaturas no se deforma. Cada segmento pesa aproximadamente 20g. Como el berilio no refleja demasiado bien la luz infrarroja, 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 %.

6) Un gran parasol consigue mantener a unos -220ºC los espejos evitando las radiaciones del Sol, de la Tierra y de la la Luna

Para mantener a Webb frío, los parasoles deben proteger a los espejos y los instrumentos del calor del sol. Su parasol de cinco capas protege al telescopio de la radiación del Sol, de la Tierra y de la la Luna. Es como si tuviera una protección solar SPF 1 millón.

El parasol protege el telescopio de fuentes externas de luz y calor (como el Sol, la Tierra y la Luna). RTVE

Si el espejo de Webb tuviera la misma temperatura que el del telescopio espacial Hubble, la tenue luz infrarroja de galaxias distantes se perdería en el brillo infrarrojo del espejo. Por lo tanto, Webb debe estar muy frío y mantener su forma con sus espejos a unos -220 grados C.

7) Para poder viajar en un cohete de lanzamiento el TEJW se pliega y despliega como un 'transformer'

El Webb tiene que viajar en el limitado espacio del cohete de lanzamiento, un Ariane 5 de la Agencia Espacial Europea. ¿Cómo lo harán? Para poder mandar al espacio un telescopio con un espejo y un escudo térmico tan grandes se ha pensado en una solución muy creativa: el James Webb tendrá que encogerse en un ejercicio de papiroflexia.

Los segmentos del espejo son plegables, al igual que el escudo térmico, la antena y el panel solar. Cuando el aparato alcance su órbita el telescopio empezará a desplegarse.

8 ) El lanzamiento del Webb ha sufrido varios aplazamientos por problemas técnicos

Primero estaba pensado que se pusiera en órbita en la primavera de 2018, pero luego se pospuso hasta octubre de 2019 y, posteriormente, a mayo de 2020. Varios incidentes en unas pruebas retrasaron de nuevo el lanzamiento del telescopio, durante casi un año. La pandemia de COVID-19 volvió a alterar los planes de Webb. Programaron un nuevo lanzamiento a mediados de diciembre del 2021, y lo han tenido que posponer hasta en tres ocasiones más por problemas de comunicación entre el telescopio y su cohete. Finalmente parece que la ventana de lanzamiento más apropiada por las condiciones metereológicas será el 25 de diciembre.

9) En el 2002 el telescopio adoptó el nombre del 2º admisntrador de la NASA James E. Webb

El telescopio espacial James Webb se llamó originalmente Telescopio espacial de próxima generación o NGST. Se llamó 'Próxima Generación' porque Webb se basará en y continuará la exploración científica iniciada por el Telescopio Espacial Hubble. Además, el Webb es también un telescopio que presenta nuevas tecnologías como el espejo primario ligero y desplegable que allanará el camino para futuras misiones.

El 10 de septiembre de 2002, el Telescopio Espacial de Próxima Generación fue renombrado en honor a James E. Webb (1906-1992), segundo administrador de la NASA. Webb es conocido por liderar la misión Apolo, que llevó a los primeros humanos a la Luna y por iniciar un vigoroso programa de ciencia espacial que fue responsable de más de 75 lanzamientos durante su mandato.

10) El proyecto es faraónico y ha alcanzado un presupuesto desorbitado

Cuando se concibió a principios de la década de 2000, 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. La presión de la comunidad científica consiguió evitar que el proyecto se cancelara. La factura superará los 8.000 millones de dólares. Su vida útil será de unos 10 años ya que viajará demasiado lejos de nuestro planeta como para poder repararlo en el espacio.