Los retos del JWST

Los retos del JWST

Con su espejo de 6,5 m, el telescopio espacial James Webb (JWST) está llamado a revolucionar la astronomía. Su lanzamiento con Ariane 5, su complejo despliegue y la puesta en marcha de sus instrumentos representan numerosos retos técnicos.

Presentado como el sucesor del telescopio espacial Hubble, el James Webb Space Telescope (JWST) no observará el universo en el rango visible como su predecesor, sino que se centrará en el infrarrojo. Esta longitud de onda le permitirá acceder a lo que ocurrió 300 millones de años después del Big Bang, los mecanismos de nacimiento y evolución de las estrellas y la composición de la atmósfera de los exoplanetas, esos mundos lejanos que giran alrededor de soles distintos al nuestro.

Pero antes de realizar avances potencialmente espectaculares en estos campos (¡la lista no es exhaustiva!) y apuntar su imponente espejo de 6,5 metros (un récord para un observatorio espacial) hacia el cielo, el JWST debe superar los sucesivos retos de su lanzamiento, su despliegue y la puesta en marcha de sus instrumentos.

30 MINUTOS PARA ARIANE 5

El JWST es una iniciativa de la NASA que asocia a la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA). Estas últimas proporcionan instrumentos a cambio de un porcentaje de tiempo de observación. La participación de la ESA incluye también el servicio de lanzamiento con Ariane 5 desde el Centro Espacial de Guayana. Tras años de retraso debido a su complejidad, el Webb llegó al puerto espacial europeo en octubre (vídeo de la NASA a continuación).

Con el JWST, el lanzador Ariane 5, operado por Arianespace, transportará su carga útil más cara, ya que el presupuesto total de este observatorio se acerca a los 10.000 millones de dólares (desarrollo, construcción y explotación durante más de 20 años). Tras casi dos meses de preparación en tierra, la misión del lanzador europeo, desde el despegue hasta la liberación del telescopio, debería durar unos 30 minutos (ver diagrama siguiente de la ESA). El despegue está previsto para el 22 de diciembre de 2021.

DOS SEMANAS DE DESPLIEGUE

Cuando haya finalizado el suspense de 30 minutos del lanzamiento, el JWST se coloca en una trayectoria que lo llevará al punto de Lagrange L2. Este punto de equilibrio gravitatorio, a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra (frente al Sol), ofrece al telescopio una zona en la que no le obstaculizará nuestro planeta, especialmente debido a su calor. El JWST necesita estar frío para observar el universo en el infrarrojo. Por eso también está equipado con un «parasol» tan grande como una pista de tenis para protegerlo de los rayos de nuestra estrella. Este escudo y el espejo de 6,5m eran demasiado grandes para caber bajo el cono de nariz de un lanzador. Por tanto, el JWST despegará plegado y tendrá que desplegarse como un origami cuando esté en el espacio. Esta compleja secuencia durará dos semanas para las operaciones más cruciales, concretamente el tensado de las cinco capas de su parasol y la apertura de su espejo. El siguiente vídeo resume esta increíble secuencia en la que no se permiten errores.

Considere que sólo para desplegar el escudo térmico de 5 capas, ¡se pondrán en funcionamiento más de 150 mecanismos!

El siguiente diagrama de la ESA ofrece otro resumen en imágenes.

6 MESES PARA LOS INSTRUMENTOS

Cuando esté desplegado, y un mes después del despegue desde el Centro Espacial de la Guayana, el JWST se situará en la llamada órbita halo alrededor del punto de Lagrange L2 (diagrama de la ESA abajo).

Esta animación de vídeo muestra la lógica de una órbita de halo alrededor de L2.

Se podría pensar que lo más difícil ya ha pasado para los equipos de tierra encargados del Webb. De hecho, no será exactamente así, ya que habrá que encender los instrumentos y perfeccionar la alineación de los espejos del telescopio mediante pequeños actuadores, en particular los 18 hexágonos que componen su cuerpo principal de 6,5m. La precisión requerida será de 1/10000 del grosor de un cabello humano… Los instrumentos de a bordo se someterán a un procedimiento de calibración para cumplir los requisitos de rendimiento requeridos por los astrónomos. También deben ser capaces de funcionar a temperaturas inferiores a -230 °C. Unos 6 meses después de su lanzamiento, el JWST estará listo para la fase científica de su misión.

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