El espejo es tan grande que la NASA que no cabe dentro de ningún cohete, así que para lanzarlo al espacio debemos plegarlo y, finalmente, desplegarlo en órbita para formar parte del telescopio espacial James Webb.

El telescopio espacial James Webb podrá obtener imágenes del Universo de la manera más profunda y poderosa posible. Este espejo tiene siete veces más poder de captación de luz que del Hubble. Es el sofisticado que se ha construido hasta la fecha.

El espejo que desnudará el universo

El telescopio espacial James Webb (en inglés James Webb Space Telescope (JWST)), será un observatorio espacial desarrollado por la colaboración entre aproximadamente 17 países. Pero su espejo dorado es particularmente prodigioso.

La sensibilidad de un telescopio está directamente relacionada con el tamaño de su espejo, que determina cuánta luz puede recolectar el telescopio de los objetos que observa. Así que los ingenieros de Northrop Grumman detrás del telescopio espacial James Webb tuvieron que hacer un gran esfuerzo para construir semejante estructura.

Tuvieron que diseñar un espejo con un diámetro 6,5 metros que pueda sobrevivir al lanzamiento de un cohete al espacio, orbitar la Tierra durante 5 a 10 años y mantener su forma a temperaturas cercanas a 220 ºC. Y, como se ha dicho, no es una sola pieza, sino una serie de 18 segmentos hechos de berilio, un metal raro que es fuerte y ligero. Los ingenieros los recubrieron con una capa microscópicamente delgada de oro puro para una máxima reflectividad.

Cada uno de estos espejos de forma hexagonal tiene un diámetro de 1,32 metros y tiene una masa de alrededor de 20 kg. Pequeños motores controlan cada segmento y pueden moverse hacia arriba y hacia abajo, de izquierda a derecha y de atrás hacia adelante. Esto es necesario para desplegar y enfocar el espejo. La curvatura de cada segmento también es ajustable.

Cuando se situan juntos en un patrón de panal, estos segmentos forman una superficie efectiva que tendrá 6,5 metros de diámetro.

La planificación del Webb comenzó en 1989, un año antes de que la NASA pusiera en órbita el telescopio Hubble alrededor de la Tierra. El desarrollo comenzó en 1996. La NASA adelantó una fecha de lanzamiento inicial de 2007 a 2011, luego a 2014, luego a 2018, y ahora, más de 30 años después, se espera que el telescopio se lance en 2021.

Primero, los segmentos de espejo son fabricados en berilio

Cada segmento de espejo es sometido a pruebas criogénicas en la instalación de rayos X y criogénica en el Centro Marshall de vuelos espaciales

Segmento de espejo después de ser recubierto con oro

Con un lanzamiento que está previsto para 2021, tras varios retrasos, el Telescopio Espacial James Webb (JWST) estará en condiciones de encontrar gases biogénicos en atmósferas de exoplanetas habitables alrededor de estrellas de baja masa.

Es decir, que sus sensibles instrumentos serán capaces aptar el llamado "desequilibrio químico atmosférico", que se considera una señal clara para determinar si existe vida en un planeta habitable.

James Webb

La detectabilidad de las biofirmas en atmósferas anóxicas análogas a las que probablemente existieron en la Tierra primitiva han sido puestas a prueba por un equipo de investigadores liderado por Joshua Krissansen-Totton, de la Universidad de Washington, sugiriendo que el JWST podría hacerlo realidad:

Podría decirse que tales biofirmas anóxicas podrían ser más prevalentes que las biofirmas de oxígeno si la vida existe en otro lugar. Específicamente, simulamos las recuperaciones de JWST de TRAPPIST-1e para determinar si el par de biofirmas de desequilibrio de metano más dióxido de carbono es detectable en la transmisión de tránsito.

El JWST operará cerca del punto de Lagrange Tierra-Sol L2, aproximadamente a 930,000 millas (1,500,000 km) más allá de la órbita de la Tierra. A modo de comparación, el Hubble orbita a 340 millas (550 km) sobre la superficie de la Tierra, y la Luna está aproximadamente a 250,000 millas (400,000 km) de la Tierra. A diferencia de otros observatorios propuestos, la mayoría de los cuales ya han sido cancelados o suspendidos, incluidos el Terrestrial Planet Finder (2011), Space Interferometry Mission (2010), International X-ray Observatory (2011), MAXIM (Microarcsecond X-ray Imaging) Misión), SAFIR (Observatorio de Infrarrojo Lejano de Apertura Simple), SUVO (Observatorio Ultravioleta-Visible del Espacio) y el SPECS (Sonda Submilimétrica de la Evolución de la Estructura Cósmica), el JWST es la última gran misión astrofísica de la NASA de su generación.

Situado en el frío y profundo espacio, a cas dos millones de kilómetros de la Tierra, el telescopio James Webb buscará la primera luz que atravesó el universo hace más de 13 millardos (mil millones) de años.

Esta astronave de 7 toneladas, es uno de los proyectos más ambiciosos y más caros de toda la historia de los Estados Unidos, y se está llevando a cabo por la NASA en el complejo espacial de Northrop Grumman Corp, en Redondo Beach (California).

Su objetivo es captar la luz más antigua, trasladando a los cosmólogos al instante posterior al Big Bang, cuando la materia se había enfriado lo suficiente como para empezar a formar las primeras estrellas resplandecientes.

“Se trata de la formación real del Universo”, comenta Alan Dressler, el astrónomo de la Institución Carnegie para la Ciencia, en Pasadena, quien presidió el comité que propuso este telescopio hace más de una década.

Si el James Webb Space Telescope cumple las previsiones, será mucho más potente que cualquiera de las docenas de telescopios desplegados actualmente por los Estados Unidos. Marcará un símbolo dramático del poderío tecnológico de esta nación.

No obstante, a pesar de su sofisticación, el proyecto pone de manifiesto una disfrunción profundamente arraigada en las prácticas empresariales de esta agencia, afirman los críticos. El costo del Webb se ha elevado hasta los 8.800 millones de dólares, más de cuatro veces su estimación original, lo que casi llevo al Congreso a cerrar este programa el año pasado.

No es la primera vez que esta agencia propone proyectos de una elevada complejidad técnica, a un precio irrisorio. Evidentemente esto genera repetidos incrementos del presupuesto inicial: una mala práctica con origen en errores de valoración del proyecto o a estrategias políticas. Frank R. Wolf, representante republicano de Virginia y presidente del subcomité de Asignaciones de la Cámara, que controla el presupuesto de la NASA, dijo que en el proyecto Webb se producía una combinación de ambos problemas.

El telescopio Webb fue concebido, por la comunidad astronómica a finales de 1990, como un proyecto mucho más modesto, con un espejo más pequeño y un presupuesto alrededor de los 500 millones de dólares. El entonces director de la NASA, Daniel Goldin, desafió a la comunidad científica en un importante discurso para duplicar la capacidad del telescopio manteniendo el mismo presupuesto.

Dressler, que estaba presente en este discurso, comentó: “Sorprendió a todo el mundo. No tenía sentido que pudiéramos construir un telescopio de seis veces más capacidad que el Hubble y manteniendo los costes. Nos quedamos impresionados. No sabíamos que hacer”.

Vía | ©2012 the Los Angeles Times. Distributed by MCT Information Services
Image credit: ESA

Suenan las primeras notas de serial Misión imposible. Porque es, más o menos, a lo que se enfrenta ahora mismo la NASA al lanzarse a reparar el dañado telescopio Hubble.

El Hubble tiene una cámara principal inutilizada, un espectógrafo tanto de lo mismo, unos circuitos quemados, su antena ha sido víctima de un agujero del tamaño de una bala del calibre 22, las baterías están dando sus últimos coletazos y su brillante fuselaje pierde lustre tras los innumerables impactos de minúsculas partículas.

Situado a 600 kilómetros de la Tierra, el telescopio Hubble ha sido el autor de muchas de las bellas imágenes del espacio que pueblan el imaginario colectivo (es posible que alguna, ahora, sea el fondo de pantalla de vuestro ordenador). El Hubble es el telescopio más importante desde que Galileo construyera el primero a comienzos del siglo XVII. Es nuestro ojo Big Brother orientado al universo. Gracias al Hubble, sabemos que la expansión del universo se está acelerando (constante de Hubble) y que las galaxias se formaron poco después del Big Bang, hace 13.700 millones de años.

Así pues, el Hubble es importante. Es un símbolo de nuestra infinita curiosidad. Vale la pena repararlo para que, como mínimo, funcione durante 5 años más, hasta que caiga al mar y sea reemplazado por uno nuevo, más potente, que ya ha sido bautizado como James Webb.

Ahora mismo, 7 astronautas trabajarán durante 11 días en el telescopio, siguiendo una meticulosa coreografía de movimientos, como un ballet en microgravedad. Los astronautas fueron lanzados ayer en el transbordador Atlantis. Pero la misión es tan compleja que la NASA, en un gesto sin precedentes, tiene preparado un segundo transbordador, el Endeavour, para salir al rescate si algo saliera mal.

Durante 5 paseos espaciales, se repararán o reemplazarán todos los instrumentos dañados; incluso añadirán una cámara más potente. Para que el Hubble continúe brillando, como un símbolo, en lo más alto del mundo.

Vía | El Periódico