El telescopio espacial James Webb, el más grande lanzado al espacio y el más potente y avanzado jamás creado, superó todos sus retos. Entre ellos, desdoblarse cual origami en una de las secuencias de despliegues más extraordinarias con todo éxito.
Luego de 3 décadas de planificación y construcción, 10 años de dilaciones y US$10 mil millones, miles de pruebas de desempeño, sobrevivir a un tornado, cruzar mares y sortear piratas, el telescopio completamente doblado para caber en la cofia de un cohete Ariane5, finalmente fue lanzado al espacio el 25 de diciembre de 2021 con suma eficiencia (esto permitió alargar la misión a más de 10 años).
La última maravilla de la ingeniería inició así su viaje de 1 millón y medio de kilómetros al punto de Lagrange L2, donde quedará orbitando. Este punto es particularmente estable para un telescopio y muy conveniente para uno criogénico, al mantenerse en la fría sombra de la Tierra y alejado del Sol, ya que el telescopio debe operar a temperaturas de 234 °C bajo cero.
El James Webb se desplegó durante días bajo la atenta supervisión de los ingenieros responsables aquí en la Tierra. El telescopio tuvo que pasar por varios puntos críticos que, de no superarse, la misión fracasaría por completo y se terminaría inmediatamente. El primero de ellos fue el despliegue de los paneles solares; sin estos, el James Webb no tendría energía para operar y todo acabaría sin más.
Además, tuvo que pasar por el despliegue y tensado de su protector térmico solar, que consiste en 5 hojas muy delgadas (0,025 milímetros) del tamaño de canchas de tenis (21,1 m x 14,1 m). Están hechas de kaptón, un material con alta resistencia al calor y baja dilatación térmica que no se derrite ni se quema. En la misión existían 344 puntos críticos, de los cuales el 80% estaba relacionado con el despliegue, que involucra 8 motores, 90 cables, 70 bisagras, 400 poleas y 144 mecanismos de liberación, además de resortes, engranajes, cojinetes. Todos debían funcionar a la perfección, y así lo hicieron: una verdadera proeza de la ingeniería humana.
Estas hojas son responsables de enfriar pasivamente al telescopio, disminuyendo la temperatura de 383 K en el lado más caliente a 36 K en el lado más frio. Al ser los instrumentos infrarrojos, estos deben operar a temperaturas por debajo de 50 K. Estas no solo deben disipar el calor de nuestra estrella sino también el emitido por el propio telescopio. Por eso también cuenta con un sistema de refrigeración a helio que permite llegar a temperaturas de tan solo 7 K, temperatura a la que opera el instrumento principal Mid-Infrared Instrument (MIRI).
Este telescopio criogénico infrarrojo de última generación será utilizado para estudiar prácticamente de todo: desde galaxias cercanas y las muy lejanas y antiguas, pasando por supernovas, agujeros negros hasta estrellas y planetas. Cuenta con un espectrómetro que le permitirá determinar la composición química de sus objetivos, estudiando biomarcadores en exoplanetas y sus rasgos de habitabilidad, así como estudiar el origen y evolución de nuestro sistema solar.
Esto será gracias a sus 4 cámaras infrarrojas y su espejo primario, que consta de 18 celdas hexagonales de berilio cubierto con oro, con una superficie colectora de fotones total de 25 metros cuadrados. Esto es 6 veces mayor que su antecesor, el famoso telescopio espacial Hubble, que posee un espejo de “solo” 4,5 metros cuadrados de superficie recolectora.
Más detalles de todos los instrumentos puede leerse en este artículo de Ciencia del Sur.
El telescopio espacial James Webb con su revolucionaria tecnología estudiará cada etapa de la historia cósmica dentro de nuestro sistema solar hasta las galaxias más distantes nunca antes observadas del universo temprano. Con este telescopio exploraremos un amplio rango de preguntas científicas que nos ayudarán a entender el origen del universo y nuestro lugar en él. Una nueva era del estudio de nuestro universo ha comenzado.
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Ronaldo Centurión
Divulgador científico de la red de divulgadores EntroPy y presentador del podcast de divulgación científica Cósmicamente. Fue ganador de la Hackaton de Periodismo y Divulgación de la Ciencia del CONACYT. Estudia mecatrónica en la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Asunción.
Estupendo resumen de esta proeza de la ingeniería. Por más artículos de esta índole. ¡Hay que celebrarlo!