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Hágase la luz… y el telescopio espacial James Webb se hizo

El observatorio orbital más grande jamás concebido surca ya el vacío rumbo a su lejano emplazamiento. Su capacidad sin precedentes le permitirá escudriñar la luz que se generó en los primeros momentos del Universo, ayudándonos a comprender sus orígenes

La larga espera y el rosario de retrasos y cancelaciones por fin llegó a buen término y, coincidiendo con el día de Navidad, despegó desde el puerto espacial de Kourou, en la Guayana Francesa, el cohete Ariane 5 encargado de transportar al espacio el Telescopio Espacial James Webb (JWST, por sus siglas en inglés).

El lanzamiento supuso el primer paso en la culminación de más de 15 años de trabajo y una inversión que ha superado los 10.000 millones de dólares, rebasando con creces todas las expectativas y planes iniciales, tanto en plazos como en costes. El lanzamiento marca el inicio del largo camino y aún será necesario un mes hasta que el JWST llegue a su destino, a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, y cinco más para que finalmente entre en servicio.

Durante el trayecto, este sorprendente y audaz logro de la tecnología y la ingeniería más puntera, operado por NASA en colaboración con la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA), deberá llevar a cabo muchas y muy complejas maniobras. Ninguna de ellas puede fallar y cada paso es necesario para poder afrontar el siguiente y garantizar el éxito de la misión.

Debido al enorme tamaño del telescopio y a fin de que pudiera ser alojado en la cofia del cohete Ariane 5, el JWST tuvo que ser diseñado para viajar completamente plegado. Ahora, las distintas partes del aparato deberán ir desplegándose en el espacio durante el viaje hasta lograr alcanzar su configuración final. Un proceso tan delicado como crucial para su correcto funcionamiento.

A causa de la gran distancia a la que estará el JWST una vez en su órbita, queda descartada la posibilidad de enviar cualquier misión de reparación o mantenimiento, como en el caso del Hubble, que orbita a menos de 600 kilómetros de la superficie terrestre y a lo largo de su vida ha recibido cinco misiones de asistencia, entre 1993 y 2009.

Estas misiones para llevar a cabo alguna eventual reparación no van a ser posibles en el caso del JWST, por lo que es imperativo que todo salga bien a la primera. No habrá segundas oportunidades y de ahí, en buena parte, los retrasos en su diseño, desarrollo, construcción y pruebas con el fin de asegurar hasta donde ha sido posible la ausencia de fallos durante su despliegue.

¿WEBB VS. HUBBLE?

Mucho se ha insistido desde diferentes medios en colgarle al JWST el sambenito de ser “el sustituto del Hubble”, pero no resulta esta una comparación del todo acertada. Para empezar, el Hubble goza de buena salud, está aún lejos de jubilarse tras más de tres décadas de servicio y, llegado el momento, lo más probable es que sus servicios sean sustituidos por la nueva generación de telescopios terrestres de 30 y 40 metros (uno de ellos es el TMT, que podría construirse en La Palma). El JWST será una herramienta que podrá complementar al Hubble, pero no su sustituto.

Por otra parte, lo cierto es que poco tienen que ver entre sí estos dos observatorios espaciales. La mayor diferencia entre ellos radica en lo que son capaces de ver. El Hubble observa el rango visible del espectro electromagnético y una pequeña porción del ultravioleta y el infrarrojo; el JWST, en cambio, ha sido concebido para observar una amplia franja del infrarrojo medio. Esta capacidad le permitirá ver objetos ocultos por las nubes de gas y polvo que tanto abundan en el Universo.

Gracias a su enorme sensibilidad y resolución, el JWST observará a mayor distancia objetos más débiles y lejanos, permitiendo estudiar, por ejemplo, la primera generación de estrellas, la formación de las galaxias más antiguas o los primeros agujeros negros.

Es necesario entender que, en cierto modo, un telescopio funciona como una máquina del tiempo. Cuando un telescopio observa un objeto que está, por ejemplo, a mil años luz de distancia, lo que en realidad está viendo es cómo era ese objeto hace mil años, el tiempo que su luz ha tardado en llegar hasta nosotros. Así pues, el JWST será nada menos que la máquina del tiempo que nos permitirá retroceder hasta prácticamente el origen del Universo para descubrir y entender sus inicios.

EL LARGO CAMINO

El JWST seguirá una secuencia de pasos hasta su puesta en servicio que llevará unos seis meses antes de que podamos recibir sus primeros datos. Tan solo llegar hasta su órbita en el punto de Lagrange L2, un punto del espacio en el que la atracción gravitatoria ejercida por el Sol y la Tierra se equilibran, permitiendo una cierta estabilidad, le llevará un mes.

Durante ese tiempo, el JWST desplegará los paneles solares que le abastecerán de la energía que necesita para su funcionamiento, las cinco capas del aislante térmico que le protegerá de la luz y el calor del Sol y el espejo primario de 6,5 metros, formado por 18 segmentos hexagonales recubiertos por una casi microscópica capa de oro, un metal que refleja especialmente bien la luz infrarroja. Realizará también algunas correcciones de trayectoria mediante los propulsores que incorpora para asegurarse una correcta inserción en su órbita en L2.

Una vez alcanzado su destino, aún le aguardan otros cinco meses de complejos preparativos y pruebas, la delicada alineación de los 18 espejos hexagonales para poder funcionar como uno solo y la correcta calibración de todos los instrumentos científicos.

Además, es necesario que el instrumental del telescopio se enfríe hasta alcanzar una temperatura apenas un poco por encima del cero absoluto, la temperatura teórica más baja posible. Esto llevará varios meses y será posible gracias al frío del espacio (el aislante térmico hará que el telescopio siempre esté a la sombra) y a un sistema de refrigeración por helio. Es imprescindible que el instrumental trabaje a estas bajísimas temperaturas para evitar que las propias emisiones infrarrojas del telescopio contaminen sus observaciones. Esta es la misma razón por la que su emplazamiento es tan lejano, para evitar las emisiones infrarrojas de la Tierra y la Luna.

No será hasta junio que el JWST esté plenamente operativo y pueda comenzar a realizar sus primeras observaciones. En principio, su vida útil se estima en 10 años y viene determinada por la cantidad de combustible que lleva a bordo, necesario para hacer correcciones periódicas, aproximadamente cada tres semanas, para mantener su órbita.

Esta poderosa herramienta podrá explorar todas las etapas de la historia del cosmos, será capaz de ver más lejos y, por tanto, más atrás en el tiempo, observando la luz que se emitió hace más de 13.000 millones de años, prácticamente en los primeros momentos de la historia del Universo, y que hoy llega hasta nosotros en forma de luz infrarroja.

Aún ni siquiera podemos imaginar los fascinantes descubrimientos de que será capaz el telescopio espacial James Webb y hasta qué punto iluminará oscuros rincones de nuestro conocimiento acerca del Universo y el lugar que ocupamos en él. Hágase la luz…

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