21/12/2021
Un ojo en el cielo
Los astrónomos de todo el mundo recibirán un regalo de Navidad largamente esperado este año cuando el telescopio espacial James Webb (JWST) finalmente se lance el 25 de diciembre.
El lanzamiento del observatorio espacial -con una inversión de 10 mil millones de dólares- se ha retrasado tantas veces que es básicamente un meme, pero ahora parece que realmente estamos a solo un par de días del lanzamiento. JWST se lanzará al espacio desde el Centro Espacial de Guayana en la Guayana Francesa en el cohete Ariane 5 de la ESA.
Cuando se despliega, el telescopio es demasiado grande para caber en cualquier cohete, por lo que para llevarlo de manera segura al espacio exterior debe colocarse en el cono de la nariz del cohete doblado como un origami. Desplegar el telescopio tomará 13 días y el resto del viaje hasta su destino tomará otros 17 días.
El destino está a aproximadamente un millón de millas de la Tierra, en órbita alrededor del punto L2 de Lagrange, donde la gravedad del sol y la de la Tierra equilibran los efectos centrífugos causados por ellos para que el período orbital de JWST alrededor del sol coincida con el de la Tierra. Esto es ideal para ahorrar combustible y para mantener el enlace de comunicaciones con la Tierra, pero proporciona energía solar constante al sol y una vista clara del espacio profundo. Después de llegar al destino, el despliegue completo del telescopio llevará unos cinco meses, hasta que los instrumentos alcancen las temperaturas de funcionamiento (bajas) deseadas.
¿Y qué tipo de instrumentos hay? La característica más distintiva del JWST es su espejo primario de 6,5 m de diámetro compuesto por 18 segmentos hexagonales. A modo de comparación, el espejo principal del telescopio espacial Hubble tiene "solo" 2,4 metros de ancho. El telescopio principal del JWST tiene una distancia focal de 131,4 metros y una relación focal de f/20,2. El JWST observa el universo en el rango infrarrojo, por lo que no obtendremos imágenes visualmente tan impactantes como las que hemos recibido del Hubble, pero la luz infrarroja tiene muchas ventajas en comparación con la luz visible.
A diferencia de la luz visible, la luz infrarroja penetra bien el polvo y los gases cósmicos. Además, debido a que el universo se expande, la luz visible que proviene de los objetos que se alejan se desplaza hacia el rojo a la longitud de onda infrarroja. JWST podrá ver objetos como galaxias muy antiguas, exoplanetas e incluso estrellas que son tan antiguas como el universo mismo. Los observatorios infrarrojos terrestres tienen severas limitaciones porque nuestra atmósfera absorbe la luz infrarroja además de irradiarla. El punto de Lagrange L2 está lo suficientemente lejos para que la radiación infrarroja de la Tierra no interfiera con los instrumentos.
Ahora, a menos que haya más retrasos, que ciertamente son posibles, el lanzamiento se realizará el 25 de diciembre a las 7:20 a. m. EST. Después de un exitoso lanzamiento, despliegue, inserción orbital a L2 y despliegue, JWST pasará los próximos 10 años en el espacio profundo observando el universo. Debido a que L2 es inestable debido a las variaciones en la gravedad, JWST requerirá correcciones de rumbo periódicas y eventualmente se quedará sin combustible y su misión terminará.
Redacción
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