El telescopio más potente jamás enviado al espacio sobrevivió a la parte más arriesgada de su misión: un despliegue traidor que implicó a cientos de procesos sin margen de error. Desde su lanzamiento el día de Navidad, el telescopio espacial James Webb de 10.000 millones de dólares se ha torcido, estirado y levantado sus extremidades hasta su configuración final. Fue una transformación compleja que ocurrió cuando se precipitó hacia un punto del espacio a millones de kilómetros de distancia.
Han sido 15 días intensos para los científicos e ingenieros que trabajan en la misión y entusiastas del espacio que le siguen. El telescopio debía ejecutar cada paso de forma impecable, y mientras los ingenieros aquí en la Tierra ensayaron la secuencia cuidadosamente coreografiada, no estaba claro cómo funcionaría realmente una vez llegara al espacio. Un único error de despliegue habría sido suficiente para realizar la misión prematura y desastrosa. Sin embargo, el 8 de enero el espejo principal del telescopio acabó de desplegarse, marcando el fin de la secuencia de despliegue principal.
Durante los próximos cinco meses, los equipos completarán pruebas y ajustes en el observatorio para preparar las primeras observaciones científicas. Una vez instalado, el telescopio tendrá la capacidad de observar el universo a lo largo del tiempo cósmico, capturando imágenes de objetos que se formaron hace más de 13.000 millones de años. Su misión es contar la historia del universo: mirar atrás en el tiempo y explorar el cosmos naciente, una esfera de radiación y caos fulminante de la que surgieron estrellas, galaxias, planetas y humanos de una u otra forma.
En dos semanas, el telescopio llegará a su destino final, un punto del espacio llamado L2, cuatro veces más lejos de la Tierra que la Luna. Y después de un lanzamiento de cohetes casi perfecto, JWST podría terminar explorando el universo mucho más allá de su vida útil oficial de 10 años.
Es un comienzo favorable para una misión que ha tenido su parte de obstáculos y retos. JWST, que debía lanzarse en 2007, se ha visto afectado por numerosos retrasos, exceso de presupuesto, amenazas de cancelación y desacuerdos sobre el administrador de la NASA cuyo nombre recibe el nombre del telescopio. Después de décadas de trabajo, el observatorio futurista verá al fin la luz los inicios del universo.
‘Este es un equipo que ha luchado a lo largo del tiempo, pero miren la increíble perfección que han conseguido’, dice el administrador asociado de la NASA Thomas Zurbuchen. ‘La gente debe entender lo difícil que es. Es muy, muy, muy difícil y vemos que realmente se hace historia.
vuelo de un cohete en la órbita
El nuevo buque insignia de la NASA salió al cielo el pasado 25 de diciembre. con un cohete Ariane 5 lanzado desde Kourou (Guiana Francesa). Después de unos 27 minutos, JWST se despegó suavemente del escenario superior del cohete, que estaba equipado con una cámara que grabó la deriva del observatorio. En estas imágenes, el gigantesco instrumento brilla contra la oscuridad del espacio, sólo intrusivo por el arco azul y curvado de nuestro planeta.
Ésta puede ser la última imagen detallada de JWST que tendrá la humanidad, capturada por una cámara aparte del cohete durante el lanzamiento del telescopio.
Foto de la NASA, Esa
Ésta fue la última vez que los humanos pudieron ver a JWST en detalle, aunque los astrónomos observaron su ligera picadura de luz en su viaje hacia L2.
Justo antes de salir del campo de visión de la cámara, JWST amplió su matriz solar y empezó a recoger energía solar. Sin ese primer paso crucial, no habría misión. ‘Sin energía no se puede hacer gran cosa’, 4 de enero. El ingeniero de despliegue de la NASA Alphonso Stewart dijo a los periodistas.
Pero incluso después de que los temblores del lanzamiento disminuyeron, los científicos y los ingenieros sabían que la parte más difícil del viaje estaba por llegar.
despliegue en el espacio
Cuando esté completamente extendido, el JWST tiene tres pisos de altura y sus paraguas cubrirían la mayor parte de una pista de tenis. El telescopio es tal que no pudo ir al espacio en su configuración final, lo que le impidió salir de la Tierra.
Los ingenieros doblaron el espejo primario de 6,4 metros de ancho, insertaron un espejo secundario más pequeño y retorcido y colocaron el panel solar de 21 metros de ancho. Esta delicada capa de material de cinco capas ayuda a mantener los instrumentos científicos frescos a menos de 233 grados centígrados, por lo que pueden detectar las débiles firmas infrarrojas de las primeras estrellas y galaxias sin recibir calor del mismo telescopio.
‘La sombrilla es, con diferencia, una de las cosas más complejas que hemos puesto nunca en el espacio’, dice Jane Rigby de la NASA. ‘Mirando los requisitos de la ciencia y lo que la ingeniería exige para la ciencia, te lleva directamente a la sombrilla’.
Rigby dice que todos estos artículos doblados deben empaquetarse y sellarse de forma segura para evitar que el telescopio se colapse cuando se empuja. Una vez que JWST estaba en marcha, empezó a desenroscar todos esos caracoles ya desplegar sus distintos componentes, un baile arriesgado que implicaba 344 puntos de fallo potenciales donde la misión debería ser abortada.
Los equipos de la misión trabajaron temprano para solucionar algunos pequeños problemas, con los motores funcionando algo más calientes de lo esperado; anomalías de energía asociadas a la matriz solar; entonces fue el momento de despliegues importantes. De éstos, desplegar el paraguas fue lo más difícil. Había que desplegar y estirar, capa a capa, sin engancharse ni tropezar, un poco como emparejar un velero, pero en el espacio, de forma robótica y sin errores.
Paso a paso, todo fue como estaba previsto. Los caracoles se han suelto. Las cubiertas se desprendieron. Durante 26 horas, cables, poleas, engranajes y motores guiaron y estiraron estas cinco capas finas en una vela de seis ángulos para proteger el telescopio del Sol y la Tierra. Desde Mission Control en Baltimore, los equipos no pudieron ver el proceso, pero pudieron saber cómo iba el proceso por la corriente que tiraban los motores, con qué fuerza estaban tirando y cuánto tiempo estaban funcionando, y cómo reaccionó. Telescopio.
El 4 de enero, a media tarde en la península, se declaró un éxito el despliegue del paraguas. Stewart dijo a los periodistas que era la primera vez que alguien desplegaba un sistema de ese tipo en el espacio. ‘Es la primera vez, y lo hemos conseguido’.
‘QUÉ DÍA’. Rigby envió un correo electrónico esa noche. Estoy muy aliviado.
El espejo secundario del telescopio, necesario para enfocar toda la luz recogida por los detectores, se desplegó y se bloqueó en su sitio. Sin él, el ojo del telescopio no sería más que un gran espejo de berilio chapado en oro que flota en el espacio.
Finalmente, el 8 de enero, las alas masivas del espejo principal se desplegaron y se bloquearon en su sitio. ‘Tenemos el Observatorio JWST completamente desplegado’, anunció el director de operaciones de la misión, Carl Starr, cuando la misión comenzaba sus celebraciones.
El futuro dorado del telescopio espacial
Mientras JWST continúa su viaje hacia L2, científicos e ingenieros preparan el telescopio para mirar en el espacio. Además están estudiando una misión que podría durar mucho más que los 10 años previstos inicialmente. Ariane 5 puso a JWST en órbita tan bien que el telescopio sólo necesitó liberar una pequeña cantidad de combustible para apuntar a L2. Una vez allí, JWST tendrá que quemar combustible regularmente para mantenerse en órbita, pero la nave espacial ahora tiene más gas en su depósito de lo esperado.
Aunque el combustible no es el único factor que puede limitar la duración de una misión, es uno de los más importantes. En ese momento, la NASA no dará una cifra exacta sobre la vida útil del combustible, pero los funcionarios son optimistas.
‘Sabemos que tenemos mucho más combustible que hace 10 años’, dice Greg Robinson, director del programa JWST. ‘No sabemos de antemano cómo deberemos utilizar combustible y propulsores para completar la fase de lanzamiento. Así que sería muy temprano para dar una estimación aproximada… [pero] por ahora diría que hace más de 10 años.
También es posible que JWST tenga una misión de abastecimiento en el futuro, lo que alargaría significativamente la duración de la misión. A diferencia del venerable telescopio espacial Hubble, que ha sido reparado repetidamente por los astronautas, JWST estará demasiado remoto para ser servido por los humanos. Pero Zurbuchen dice que el desarrollo de la tecnología de la misión de entrega robótica es una prioridad.
‘Pedí al equipo que examinara realmente qué podríamos hacer con las capacidades de los servicios de Webb’, dice Zurbuchen. La NASA aún no tiene la tecnología de avituallamiento para JWST, pero el telescopio se diseñó con diversas características que podrían apoyar una misión de servicio: un depósito de combustible recargable, escudos térmicos extraíbles, objetivos de referencia visuales y puntos de fijación accesibles.
De la misma forma, el telescopio espacial romano Nancy Grace, el otro observatorio espacial importante de la agencia que se unirá a JWST L2, también está diseñado para ser reparable. ‘No te equivoques’, dice Zurbuchen. ‘La reposición [i] el servicio es una dirección estratégica para nuestros grandes activos. Es realmente importante.
No está claro qué verá exactamente JWST cuando mire al espacio, pero cuanto más tiempo se atreva su mirada a galaxias antiguas, mundos alienígenas, estrellas pulsantes o incluso las lunas de nuestro propio sistema solar, más cerca estará. Es probable que descubramos algo. ni nos lo imaginábamos.
Susan McDonald se especializó hace años en el avistamiento y el estudio de estrellas. Nos ha demostrado la importancia del cálculo algorítmico y la precisión para analizar los astros, y ha redactado los mejores artículos de la web para estudiarlas. Practica meditación y trabaja en un centro de astrología cerca de su ciudad.