El telescopio espacial James Webb se acerca a su tan esperado día de lanzamiento | noticias espaciales

Los astrónomos y científicos pueden recibir un regalo fuera de este mundo este año. Mientras los niños siguen el trineo de Papá Noel en su viaje alrededor de la Tierra, algo más iluminará el cielo temprano en la víspera de Navidad: el tan esperado lanzamiento del Telescopio Espacial James Webb (JWST).

Después de casi dos décadas de desarrollo y alrededor de siete retrasos en el lanzamiento, el observatorio espacial ahora está completamente repostado y ubicado en el edificio de ensamblaje final en Kourou, Guayana Francesa, antes de un lanzamiento programado a más tardar el 24 de diciembre.

Diseñado por primera vez hace 30 años, el JWST es el observatorio espacial más grande jamás construido y, a menudo, se describe como uno de los desafíos más grandes y atrevidos de la NASA. Mediante la participación de importantes colaboraciones internacionales con la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Canadiense (ambas agencias proporcionan instrumentos científicos clave, y la Agencia Espacial Europea está contribuyendo con un vehículo de lanzamiento llamado Ariane 5), JWST promete revolucionar nuestra comprensión del universo a través de una exploración más profunda y profunda. más lejos que nunca.

Sondeando el universo temprano

Esta es una de las principales razones por las que JWST se considera el sucesor del Telescopio Espacial Hubble (HST), que ha proporcionado imágenes sorprendentes y distintivas de nuestro universo de 13.800 millones de años durante más de 25 años. Sin embargo, mientras que los ojos del Hubble ven principalmente en la porción de luz ultravioleta a visible del espectro electromagnético, JWST lo observará en las longitudes de onda del infrarrojo cercano y medio, que son invisibles para el ojo humano.

Esto le permitiría observar casi 200 millones de años después del Big Bang, cuando comenzaron a formarse las primeras estrellas y galaxias. Esta es una parte importante pero misteriosa de la historia cósmica. Se cree que las primeras estrellas fueron gigantes masivos hechos solo de hidrógeno y helio, que vivieron rápidamente y murieron jóvenes en increíbles supernovas. Estos estallidos de alta energía crearon los elementos más pesados ​​que encontramos en las estrellas jóvenes de hoy, incluido nuestro sol. Son los responsables de nuestra existencia.

El período de la historia cósmica en el que el universo emergió de la Edad Media después de haber sido envuelto por polvo opaco y gas para permitir que la luz viajara más libremente es todavía relativamente desconocido para nosotros. Esta primera luz ha sido desplazada al rojo a lo largo de sus viajes a través del espacio y el tiempo, estirándose y debilitándose, y para verla, necesitamos poderosos instrumentos infrarrojos.

Ciencia del sistema solar

Si bien el universo temprano está en el corazón de los objetivos científicos de JWST, Naomi Roe Gurney, científica planetaria del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, explicó que también observará de cerca. “Hay una sección completa dedicada a la ciencia del sistema solar, que analiza todo, desde Marte hasta el exterior, así como planetas enanos, cometas, asteroides y los anillos de todos los sistemas y todas las lunas”, dijo a Al Jazeera.

Roe Journey está particularmente entusiasmado con el estudio de nuestros gigantes de hielo, Urano y Neptuno, actualmente programado para el verano de 2022, especialmente porque podría servir como un trampolín para asegurar fondos para futuras misiones a los dos planetas. Información de [the telescope] Y Spitzer también ha mostrado un comportamiento dinámico realmente inesperado en Urano y no tenemos idea de por qué. “La única forma en que podemos responder a estas preguntas es utilizando las capacidades de energía e infrarrojos de James Webb, y será realmente importante para planificar la ciencia que queremos hacer”.

Espejo de colmena creativo

Con solo mirar las fotos del Observatorio Espacial, verá de inmediato por qué se convirtió en un juego, y también por qué se desarrolló durante décadas. La característica más llamativa es el espejo primario de 6,5 metros, que le da más de seis veces el área de captación de luz en comparación con el HST. No solo es fuerte; También es una hazaña notable de la ingeniería, ya que consta de 18 piezas de berilio bañadas en oro ajustables individualmente que forman una estructura de panal de oro que se pliega sobre sí misma para adaptarse al Ariane 5.

JWST espera fuera de la gran cámara de vacío térmico de la NASA, conocida como Cámara A, para someterse a pruebas de enfriamiento. [Courtesy NASA/Chris Gunn]

Capturado de la cabeza a los pies por el fotógrafo residente oficial Chris Gunn, JWST es su icónico retrato en forma de panal que sin duda resonará en los años venideros. Recordando un momento particularmente tenso en el que se quitaron las cubiertas de las piezas, Gunn brindó una idea de la precisión con la que fueron construidas.

“Era muy silencioso, se podía escuchar el pin, porque los técnicos tenían que llamarse entre sí”, le dijo a Al Jazeera. “Había decenas de personas mirando en silencio y luego estallaron los aplausos cuando se completó”.

La parte óptica del telescopio se encuentra junto con la otra mitad, que se conoce colectivamente como el Módulo de Instrumentos Científicos Integrados y alberga instrumentos científicos altamente sensibles que analizarán la luz capturada.

Para detectar los débiles rastros de infrarrojos, el medidor JWST debe permanecer a temperaturas extremadamente bajas de solo cuatro grados por encima del cero absoluto, donde nada se mueve. También se instalaron radiadores de enfriamiento y un toldo solar masivo de cinco capas del tamaño de una cancha de tenis para evitar que las fuentes de calor no deseadas interfieran (incluido el propio JWST). Dado que la Tierra también emite calor infrarrojo, JWST se ubicará a 1,5 km de distancia, en un punto conocido como Lagrange L2.

Desafíos técnicos

La ubicación remota de JWST en el espacio presentó otro desafío para el equipo de la misión: sería demasiado para una misión humana de reparación o servicio similar al Hubble. Entonces, mientras que los numerosos retrasos, reveses en el lanzamiento y mayores costos (que se espera sean de $ 10 mil millones) sorprendieron y probaron la paciencia en el exterior, el equipo de la misión en el interior vio un tiempo de desarrollo extendido como perfectamente normal cuando se trata de innovaciones y creatividad. tecnología compleja. Una vez que se lance JWST, no habrá segundas oportunidades.

“Siempre surgen cosas cuando se construye una nave espacial, especialmente en una misión única que nunca antes se había visto”, dijo a Al Jazeera Paul Geithner, subdirector de proyectos técnicos de JWST. “El resultado desafortunado es que agrega tiempo y costo, pero es por eso que realizamos pruebas exhaustivas en la Tierra para poder detectar cualquier cosa que pueda salir mal antes de lanzarnos al espacio”.

Los científicos rodean una réplica de tamaño completo del protector solar de cinco capas de JWST, que es la parte más grande del observatorio. [Courtesy NASA/Chris Gunn]

Jan agregó: “No pensé que tomaría tanto tiempo, pero al estar en medio del proceso, entiendes por qué. En el interior, el equipo tenía una dedicación inquebrantable para ayudar a Webb. No creo que lo vean como contratiempos, pero simplemente un reconocimiento de que necesitan más tiempo para terminar la prueba “.

Y aunque hubo obstáculos en este largo camino, en 2020, durante una pandemia global, JWST pasó cada prueba individualmente, despejando el camino para despegar. En octubre de 2021, se envió a su sitio de lanzamiento en Europa en Kourou, Guayana Francesa. Allí se sometió a los preparativos finales antes de cargarse en el Ariane 5. Un día antes del lanzamiento, se desplegará en la plataforma de lanzamiento, y el lanzamiento tardará aproximadamente media hora desde el trampolín. Una vez en el espacio, JWST viajará a su ubicación remota durante seis meses antes de comenzar a calibrar, detectar y, finalmente, comenzar sus observaciones científicas.

fin de capitulo

A medida que el mundo finalmente observa esta majestuosa máquina, puede evocar sentimientos encontrados para las innumerables personas detrás de ella, muchas de las cuales han dedicado toda su carrera a la tarea. “Definitivamente me sentiría aliviado, pero creo que definitivamente faltará algo”, dijo Gann. “Este ha sido el tipo de proyecto de mi vida. Puede ser un poco difícil filmar cualquier otra cosa por un tiempo solo porque fue un proyecto tan emocionante”.

“Los buenos tiempos siempre han sido los momentos humanos”, dijo Geithner. “Después de todo, mientras Webb es una herramienta científica y ha sido un desafío de ingeniería desalentador, Webb es, en última instancia, una historia humana”.

Y estamos ansiosos por ver qué otros capítulos nos ayudas a escribir.