Llevar a cabo la revolucionaria misión del Telescopio Espacial James Webb (JWST) requirió poderosas innovaciones tecnológicas en óptica, detectores, espejos y muchas otras áreas. El logro científico sin precedentes de JWST es en parte una función del tamaño y la extrema sensibilidad de su espejo principal, que recoge imágenes del espacio. El espejo dorado tiene 21 pies de diámetro dando un área de colección de 273 pies cuadrados.

En su tamaño completamente desplegado, el espejo habría sido demasiado grande para caber en el cohete Ariane 5 que lo lanzó, por lo que se construyó en 18 segmentos hexagonales diseñados para desplegarse una vez que el telescopio esté en el espacio. Estos segmentos deben controlarse con precisión para fusionarlos en una sola superficie óptica. JWST tiene 132 pequeños motores eléctricos dedicados al control del espejo, y cada segmento del espejo requiere siete motores pequeños: seis para cambiar de posición y un motor central para ajustar el radio de curvatura. (La luz reflejada luego viaja al espejo secundario, que tiene otros seis motores para cambiar su posición). Debido a que los materiales cambian de forma a medida que se enfrían, cada segmento del espejo se esmeriló en una forma que era ópticamente incorrecta a temperatura ambiente pero que se deformaría correctamente. a la baja temperatura de funcionamiento del JWST.

Después del lanzamiento, todos los segmentos del espejo apuntaron en diferentes direcciones, tanto debido a los temblores durante el despegue como a las contracciones térmicas causadas por la caída de la temperatura. Para asegurarse de que los segmentos estuvieran correctamente alineados, la NASA eligió una estrella particularmente brillante en Ursa Major como objetivo de alineación porque estaba relativamente aislada de otras estrellas y, por lo tanto, era fácil de encontrar. Luego se ajustaron los espejos hasta que todos capturaron la imagen de esa estrella, y las 18 imágenes se fusionaron en una sola. En la imagen de la estrella seleccionada, es posible ver pequeños puntos de luz en el fondo, cada uno de ellos una galaxia distante a millones, si no miles de millones, de años luz de distancia y previamente inalcanzable: una muestra de las capacidades futuras de JWST.

Un conjunto de características

JWST también cuenta con una matriz de microobturadores, una cuadrícula de 248 000 puertas (cada una de 0,004″ por 0,008″) que se pueden abrir o cerrar para dejar entrar la luz de un objeto específico en la habitación mientras bloquea la luz de otros objetos. O la matriz puede seleccionar muchos objetos y medir una propiedad general. «Para construir un telescopio que pueda ver más allá del Hubble, necesitábamos una tecnología completamente nueva», dijo Murzy Jhabvala, ingeniero jefe de la División de Sistemas y Tecnología de Instrumentos de Goddard, en una publicación de la NASA sobre la tecnología de microobturadores. «Trabajamos en este diseño durante más de seis años, abriendo y cerrando las diminutas persianas decenas de miles de veces para perfeccionar la tecnología».

JWST recolecta radiación infrarroja (calor), que tiene una longitud de onda más larga que la luz visible pero más corta que las ondas de radio. La radiación infrarroja puede penetrar más libremente en las regiones de gas y polvo cósmicos, lo que podría permitir al JWST observar la formación de nuevos sistemas planetarios normalmente envueltos en partículas finas.

La radiación infrarroja que emana del objetivo en el espacio es recolectada por el espejo primario, reflejada en el espejo secundario más pequeño y luego canalizada hacia uno de los cuatro instrumentos científicos que pueden enfocar, filtrar o difundir la luz. Se necesitan cuatro instrumentos porque algunos son más adecuados que otros para observar ciertos tipos de objetos, como planetas, estrellas, nebulosas y galaxias.

Para evitar que la luz infrarroja del telescopio inunde incluso las señales astronómicas más débiles, el JWST debe operar a temperaturas extremadamente bajas. Uno de los instrumentos debe mantenerse a una temperatura de -447 grados Fahrenheit, apenas 58 grados por encima del cero absoluto. Utiliza un parasol gigante de 69,5 pies por 46,5 pies para bloquear el calor y la luz del sol, la tierra y la luna. Un enfriador criogénico, una máquina de enfriamiento a base de helio, proporciona más enfriamiento.

El telescopio es controlado y monitoreado por un equipo de técnicos sentados frente a docenas de pantallas en el centro de alta tecnología del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore. La conexión entre JWST y los controladores es proporcionada por la Red de Espacio Profundo de la NASA. Para preparar al equipo para problemas inesperados, los ingenieros pasaron por docenas de simulaciones para mejorar su capacidad de diagnosticar y reparar fallas rápidamente.

«Estamos a punto de embarcarnos en este asombroso viaje de descubrimiento», dijo a Reuters el astrónomo Klaus Pontoppidan, científico del proyecto Webb en STScI. «Realmente queremos decir descubrimiento porque Webb tiene el poder puro de revelar lo inesperado. Podemos planificar lo que creemos que vemos. Pero al final del día sabemos que la naturaleza por lo general nos sorprenderá”.



DEJA UNA RESPUESTA

Por favor ingrese su comentario!
Por favor ingrese su nombre aquí

tres × dos =