El telescopio espacial James Webb se presenta en ESAC
Un centenar de científicos, de cuatro continentes, se han reunido en ESAC para celebrar el primero de tres workshops dedicados al telescopio espacial James Webb (JWST), la misión que debe suceder al Hubble en su estudio del Universo. Aunque JWST operará en un rango de longitudes de onda diferente, y se situará en un entorno muy distinto, desde que el observatorio se puso en marcha ha sido definido como el heredero del Hubble.
Sin embargo, va a llevar un paso más allá las investigaciones desarrolladas por el veterano observatorio espacial. Luis Colina, investigador científico del CSIC y del instrumento MIRI, y Santiago Arribas, profesor de investigación del CSIC y científico del equipo del espectrógrafo NIRSpec, explican que el nivel de ruido, en forma de radiación térmica, de JWST es sensiblemente inferior al que recibe el Hubble habitualmente en su órbita alrededor de la Tierra. “En términos de sensibilidad, James Webb tiene órdenes de magnitud por encima de HST”, en palabras de Santiago Arribas, que destaca que la ubicación del instrumento, en el punto de Lagrange L2, garantiza un entorno muy estable, que permite obtener medidas muy precisas.
Así es el telescopio James Webb
El telescopio espacial James Webb es un proyecto conjunto de la NASA, CSA (la agencia espacial canadiense) y la ESA, que aporta el segmento de lanzamiento (un Ariane 5), los instrumentos MIRI (al 50% con la NASA) y NIRSpec y quince personas que trabajarán en el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI), en Baltimore. Una de esas personas, Macarena García, es científica del instrumento MIRI y señala que, actualmente, “en NASA Goddard se han integrado ya el espejo y la estructura de los instrumentos”, y que en la primavera del año que viene, todo ese conjunto se someterá a pruebas en cámaras de vacío. El lanzamiento del JSWT, desde Kourou (Guayana Francesa), está previsto para 2018.
Una vez en órbita, será el telescopio astronómico más grande lanzado al espacio, con un espejo primario de 6,5 metros de diámetro y unas dimensiones de su escudo térmico, una vez desplegado, similares a las de una cancha de tenis. El espejo está formado por 18 segmentos y el escudo térmico, que debe proteger el telescopio de la radiación solar, está compuesto por cinco membranas de Kapton, un polímero del que se ha desarrollado una versión avanzada especial para JWST y que es especialista en diseminar la temperatura hacia el exterior. Entre la capa más externa, y más próxima al Sol, y la más interna, y cercana al espejo primario, habrá un salto de 84º a -230º C, que es la temperatura necesaria para que los instrumentos de infrarrojo puedan operar.
Porque James Webb observará en infrarrojo cercano y medio, un rango de longitudes de onda en las que el Hubble no podía observar por el entorno de radiación de su órbita. Dice rango, de hecho, empieza donde termina el del Hubble. De esa manera, podrá estudiar la formación de las galaxias, atravesar el polvo de las nubes de formación estelar para observar los procesos que tienen lugar en su interior y hasta estudiar nuevos planetas extrapolares. Santiago Arribas explica que “James Webb está optimizado en el rango de longitudes de onda de las moléculas de agua”, lo que le permitirá detectar las líneas espectrales emitidas por ese elemento tanto en exoplanetas como en objetos de nuestro Sistema Solar.
¿Qué aporta la ESA?
El telescopio espacial James Webb es una misión de cooperación internacional y, en ese aspecto, la contribución de la ESA a su aspecto científico es destacable. Aporta un instrumento de financiación europea, NIRSpec, un espectrógrafo muy flexible, formado por muchos microshuttles que pueden abrirse y cerrarse individualmente. De ese modo, permitirá tanto la observación de más de un centenar de objetos a la vez, como estudios muy detallados de un único objeto, obteniendo muchos espectros suyos al mismo tiempo.
El otro instrumento científico en el que ha contribuido la ESA es MIRI, un detector de infrarrojo medio que dispone de cuatro modos de observación. Entre ellos, tiene un coronógrafo que facilita la detección de planetas extrasolares muy cercanos a su estrella, y la caracterización de exoplanetas ya conocidos anteriormente. Además, MIRI permitirá observar los discos protoplanetarios, los discos de material alrededor de las estrellas jóvenes, antes de que empiecen a formarse en ellos los planetas.
Los telescopios espaciales James Webb y Hubble coincidirán en operación durante unos años, antes del previsible fin de misión del segundo en 2021, aproximadamente. Después, JWST asumirá el estudio de los primeros momentos de vida del Universo, cuando tenía una edad del 10% de la actual, y se espera que ofrezca respuestas a preguntas que los científicos ni siquiera se han planteado todavía.
