jueves, 27 de enero de 2022

James Webb, el telescopio sucesor del Hubble es técnicamente muy diferente

Tardó más de 30 años en estar listo y es fruto de la colaboración de la Agencia Espacial Europea, la NASA y Agencia Espacial Canadiense. Este jueves se convertirá en el telescopio más potente lanzado al espacio.

Tardó más de 30 años en estar listo y es fruto de la colaboración de la Agencia Espacial Europea, la NASA y Agencia Espacial Canadiense. Este jueves se convertirá en el telescopio más potente lanzado al espacio.

El nuevo telescopio espacial James Webb está llamado a ser el sucesor del Hubble, pero entre ambos pasaron más de 30 años y tecnológicamente son muy diversos. El tamaño de su espejo primario y su capacidad de ver la luz infrarroja marcan las principales diferencias.

El James Webb, fruto de una colaboración entre la Agencia Espacial Europea (ESA), la NASA y la Agencia Espacial Canadiense se convertirá este jueves en el telescopio más potente lanzado al espacio, una especie de “máquina del tiempo” que observará lugares del universo hasta ahora inalcanzables.

Las diferencias entre el James Webb (JW) y el Hubble son muchas, desde su forma y tamaño, hasta la distancia a la que operará, a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, lo que hace imposible mandar misiones tripuladas para repararlo o actualizarlo.

El investigador del Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) Santiago Arribas y Anthony Marston, de la ESA, resumen algunas de las características del nuevo JW frente al Hubble, que con más de 30 años de servicio ocupa un lugar en el imaginario colectivo por sus impresionantes fotografías.

Espejo primario

El espejo primario de JW mide 6,5 metros, frente a los 2,4 del Hubble, más de siete vece en área. Cuanto mayor es el espejo se puede acceder más lejos en distancia, lo que significa más atrás en el tiempo, indica Arribas.

Al ser más grande proporciona además más poder de resolución, se pueden ver -destaca Marston- más detalles, acercarse a determinadas fuentes pequeñas de luz o separar la luz de los objetos que están cerca unos de otros.

El espejo actúa como “un cubo que recoge la lluvia, solo que en este caso recoge luz” y al ser mayor es “un cubo más ancho, por lo que puede recoger más luz y ver objetos más débiles en intensidad o que estén más lejos”.

La envergadura del espejo es tan importante, destaca Arribas, porque James Webb va a estudiar objetos “extremadamente lejanos”, lo que “implica que corresponden a momentos más tempranos de la historia del universo”.

Tanto que podrá detectar las primeras galaxias, estrellas y agujeros negros. “Estamos hablando de cuando el universo era del orden del 5% o menos de la edad actual, que es de unos 13.700 millones de años”.

Visión en el infrarrojo

Otra de las diferencias importantes es que el James Webb observará el universo en el espectro infrarrojo, mientras que Hubble está fundamentalmente centrado en la luz visible.

Como el universo está en expansión hay un movimiento relativo entre los objetos lejanos que emiten la luz y nosotros que la recibimos, explica Arribas.

Ese movimiento hace que la luz que emiten en el espectro visible, cuando viaja hacia nosotros, se desplace en longitud de onda hacia el infrarrojo, de ahí que sean necesarios detectores que puedan identificarla.

La luz infrarroja permite, además, “penetrar más profundamente” en zonas con mucho gas y polvo, como las regiones donde se forman las estrellas y los sistemas de planetas.

La luz infrarroja -agrega Marston- procede además de objetos astronómicos más fríos, como los planetas, por lo que captarla facilita “la observación de la firma de estos alrededor de las estrellas”.

Una forma nada tradicional

A primera vista, la diferencia más fundamental es la forma nada tradicional del JW, “que llama mucho la atención”, destaca Arribas. Para empezar no tiene un tubo, como el Hubble, para proteger sus espejos, “porque no lo necesita”.

Frente al espejo principal en una sola pieza del Hubble, el de James Webb está dividido en 18 segmentos independientes de forma hexagonal.

El motivo es que no hay ningún cohete lo suficientemente ancho como para que quepa el telescopio, indica Marston, y tiene que viajar plegado. El despliegue del JW, en varias fases, será uno de los momentos más delicados de su puesta en funcionamiento.

Arribas apunta una curiosidad: los espejos del JW son de color amarillo porque están recubiertos con una fina capa de oro, que es el material que mejor refleja el infrarrojo.

El telescopio tiene, además, un escudo solar del tamaño de una cancha de tenis, formado por cinco capas de un material especial para evitar -explica- que el Sol incida en el telescopio y sus cuatro instrumentos, calentándolos.

Esta “especie de sombrilla” logra que se enfríe a temperaturas de -230 grados, pues si se calentara emitiría radiación en el infrarrojo que “se confundiría con la que queremos medir”.

Distancia la Tierra

Mientas el Hubble “está aquí al lado”, a 570 kilómetros orbitando la Tierra, el JW se situará en un punto llamado Lagrange 2, a 1,5 millones y orbitará el Sol.

Son unas cinco veces la distancia de la Tierra a la Luna, lo que hace imposible enviar misiones tripuladas para solucionar problemas o actualizarlo como sí se hizo con el Hubble, destaca Arribas.

“Para minimizar la posibilidad de fallos con consecuencias catastróficas” algunos de sus componentes críticos son redundantes y entre los cuatro instrumentos hay “un cierto grado de solapamiento en cuanto al tipo de ciencia que pueden hacer”.

James Webb tendrá un tiempo de vida limitado. Debido al sitio donde operará necesitará, en ocasiones, propulsión para corregir y mantener correctamente la órbita y cuando se acabe el combustible ya no será posible hacerlo. Arribas señala que el tiempo previsto son unos diez años.

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