El telescopio ‘James Webb’ ya tiene completo el espejo
El espejo principal es tan grande que no hay ningún cohete capaz de llevarlo al espacio abierto Este examinará los objetos que se formaron poco después del Big Bang
El espejo principal del futuro telescopio espacial, el James Webb, formado por 18 piezas con un baño de oro óptimo para las observaciones en infrarrojo, ya está completo en los talleres del Centro de Vuelos Espaciales Goddard, de la NASA, donde se está montando este sustituto del ya legendario telescopio Hubble. Los tres últimos segmentos del espejo, que una vez desplegado en el espacio formarán una superficie colectora de luz de las estrellas de 25 metros cuadrados, se han entregado el mes pasado. “Esto culmina más de una década de fabricación de óptica avanzada y ensayos por equipos de ingenieros, técnicos y científicos”, dijo Eric Smith, director del nuevo telescopio en Washington. “Una vez en órbita, los 18 espejos hexagonales actuarán como si fuera uno solo de 6,5 metros de diámetro, el mayor telescopio espacial que se ha construido”, recalcó la NASA. En comparación, el espejo principal del Hubble, de una sola pieza, mide 2,4 metros de diámetro.
Igual que avanza su desarrollo y construcción avanza su precio, que ya supera los 7.000 millones de euros, frente a los 1.000 millones planeados inicialmente, en los años noventa, para esta misión científica que se ha convertido en el buque insignia del programa científico de la NASA, y su pesadilla presupuestaria. El sobrecoste ha obligado al resto del programa de ciencia de la NASA a apretarse el cinturón bien estrecho. El presupuesto del James Webb en 2014 es de casi 660 millones de dólares (483 millones de euros), y el coste total se estima ahora en 8.760 millones de dólares (6.400 millones de euros). Es más de la mitad del presupuesto total del programa de astrofísica de la NASA y el resto de proyectos de astronomía en ultravioleta, rayos X, etcétera, han tenido que adelgazar notablemente —desde hace unos años ya— sus expectativas. También la contribución de la Agencia Europea del Espacio (ESA) tiene ya sobrecoste, al pasar de 370 millones de euros presupuestados a 600 millones, según datos de AviationWeek.
Saldrá plegado en la punta
Además, están los retrasos que arrastra el heredero del Hubble, en la parte principal de desarrollo del telescopio que lleva la NASA, pero también en los instrumentos astronómicos, como el espectrógrafo NIRSpec que la ESA envió a EE UU el pasado mes de septiembre, más de un año después de lo previsto. Ahora el lanzamiento del gran observatorio está fijado para octubre de 2018.
Los retos tecnológicos del James Webb son inmensos. El espejo principal es tan grande que no hay actualmente ningún cohete capaz de llevarlo al espacio abierto, así que los ingenieros han optado por una estrategia que la astronomía puso en práctica en los años noventa con los espejos segmentados de los telescopios Keck (en Hawai) y que se utilizará para el próximo gran telescopio terrestre europeo E-ELT. Se trata de formar la superficie colectora de luz con varios espejos finos hexagonales perfectamente alineados y que se mantienen en una posición con actuadores mecánicos que los sujetan por detrás. Los 18 segmentos de espejo están hechos de berilio (con un peso total, incluidos los soportes, de 705 kilos frente a los 1.000 kilos del espejo de una pieza del Hubble). En la cara en la que recibirán la luz están cubiertos con una finísima capa de oro, que refleja extremadamente bien la luz infrarroja, explican los expertos de la NASA. En total, las 18 piezas llevan 48,25 gramos de oro.
El espejo saldrá al espacio plegado en la punta del cohete y se abrirá una vez en órbita. Igualmente tiene que ir doblada la enorme pantalla, del tamaño de un campo de tenis, necesaria para proteger el telescopio del Sol y mantenerlo a los 233 grados bajo cero necesarios para operar. El James Webb se situará en el denominado punto de Lagrange 2, a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, donde hay varios telescopios.
Durante cinco años, como mínimo, y se espera que sean 10, el James Webb examinará la primera luz del universo, los objetos que se formaron poco después del Big Bang. Además, investigará como se formaron y evolucionaron las galaxias, el nacimiento de estrellas y sistemas planetarios, así como las propiedades de planetas extrasolares.
Al espacio en un cohete Ariane
Al igual que en el programa del Hubble, en el que van juntas la NASA y la ESA (Agencia Europea del Espacio), aunque esta última como socio minoritario con un 15%, para el futuro James Webb ambas instituciones han renovado su acuerdo. Y se ha sumado la Agencia Espacial Canadiense. La ESA ya ha enviado al Centro de Vuelos Espaciales Goddard, donde se está montando el telescopio, parte de su contribución: el Espectrógrafo de Infrarrojo Cercano (NIRSpec), cuya construcción ha liderado el consorcio industrial Astrium, y el Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI) desarrollado en colaboración con el Jet Propulsion Laboratory (Caltech). Su otra gran aportación se hará efectiva al final de su desarrollo: se trata del cohete que llevará el telescopio al espacio, un Ariane 5 ECA, el lanzador más potente de Arianespace. Partirá, con el James Webb plegado en la punta, desde la base europea de Kourou (Guayana Francesa).
También Canadá ha enviado ya a la NASA su principal contribución. Se trata de un instrumento doble: el sensor de guiado FGS que permitirá apuntar con precisión el telescopio, y espectrógrafo y cámara de infrarrojo cercano NIRISS. El cuarto instrumento, la cámara de infrarrojo cercano NIRCam, la aporta EE UU y es responsabilidad de la Universidad de Arizona.
“El NIRSpec detectará la luz de las primeras estrellas y galaxias que se formaron en el universo joven, unos 400 millones de años después del Big Bang, cuando eran muy diferentes de las actuales, cuando el cosmos tiene 13.800 millones de años”, explica la ESA. El instrumento separará en sus componentes (espectro) la luz infrarroja de aquellos objetos, cuya luz nos llega ahora, y proporcionará a los científicos información sobre su composición química, sus propiedades dinámicas, edad y distancia.
A diferencia del Hubble, que, al estar en órbita terrestre a unos 600 kilómetros de altura, pudieron ir los astronautas de los transbordadores de la NASA a repararlo y a renovar sus instrumentos, el James Webb estará a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra y, por tanto, fuera del alcance de operarios espaciales, por lo que deberá funcionar los 10 años planeados con las mismas cámaras y espectrógrafos con que se lance.
