El telescopio espacial James Webb ya está completamente desplegado y listo

El JWST, el telescopio más potente e importante jamás fabricado, ha ejecutado con éxito una angustiosa secuencia de pasos que pronto nos permitirá adentrarnos en el universo como nunca antes había sido posible.

Por Nadia Drake
Publicado 10 ene 2022, 11:32 CET
Despliegue exitoso del telescopio espacial James Webb de la NASA.

Tuvieron que completarse cientos de pequeños procesos de ingeniería para desplegar con éxito el telescopio espacial James Webb de la NASA.

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El telescopio más potente jamás enviado al espacio ha sobrevivido a la parte más arriesgada de su misión: un traicionero despliegue que implicaba la ejecución de cientos de procesos en el que no había cabida para el más mínimo error. Desde su lanzamiento el día de Navidad, el telescopio espacial James Webb, de 10 000 millones de dólares (8828 millones de euros), ha girado, estirado y balanceado sus extremidades hasta alcanzar su configuración final, una complicada transformación que se ha llevado a cabo mientras se precipita hacia un punto del espacio situado a un millón de kilómetros de distancia.

Para los científicos e ingenieros que trabajan en la misión, y para los entusiastas del espacio que la siguen, han sido 15 días muy tensos. El telescopio tenía que realizar cada paso de forma impecable, y aunque los ingenieros habían ensayado la secuencia cuidadosamente coreografiada aquí en la Tierra, no se sabía cómo funcionaría realmente una vez que llegara al espacio. Un error en el despliegue habría bastado para que la misión hubiese tenido un final prematuro y devastador. Pero el 8 de enero, el espejo primario del telescopio terminó de desplegarse, marcando el final de la secuencia principal de despliegue.

Durante los próximos cinco meses, los equipos terminarán de probar y ajustar el observatorio para preparar las primeras observaciones científicas. Una vez configurado, el telescopio tendrá la capacidad de observar el universo a lo largo del tiempo cósmico, captando imágenes de objetos que se formaron hace más de 13 000 millones de años. Su misión es contar la historia del universo: mirar hacia atrás en el tiempo y estudiar el cosmos naciente, un reino chisporroteante de radiación y caos del que, de alguna manera, surgieron estrellas, galaxias, planetas y personas.

En dos semanas, el telescopio llegará a su destino final, un punto del espacio conocido como L2, cuatro veces más lejos de la Tierra que la Luna. Y tras un lanzamiento casi perfecto del cohete, el JWST podría acabar estudiando el universo durante bastante más tiempo que su vida útil oficial de 10 años.

Es un comienzo auspicioso para una misión que ha tenido una lista considerable de osbtáculos y desafíos. El JWST, cuyo lanzamiento estaba previsto para 2007, se ha visto afectado por múltiples retrasos, un presupuesto desorbitado, amenazas de cancelación y la controversia sobre el administrador de la NASA que da nombre al telescopio. Tras décadas de trabajo, el futurista observatorio verá por fin la luz de los primeros días del universo.

"Es un equipo que ha luchado a lo largo del tiempo, pero fíjate en la asombrosa perfección que han conseguido", dice el administrador asociado de la NASA Thomas Zurbuchen. "La gente tiene que entender lo difícil que es. Es muy, muy, muy difícil, y lo que estamos viendo es que realmente se está haciendo historia."

Un viaje en cohete hasta la órbita

El nuevo buque insignia de la NASA surcó el cielo el 25 de diciembre a bordo de un cohete Ariane 5 lanzado desde Kourou, en la Guayana Francesa. Unos 27 minutos más tarde, el JWST se desconectó suavemente de la etapa superior del cohete, que estaba equipada con una cámara que captó el observatorio a la deriva. En esas imágenes, el gigantesco instrumento resplandece ante la negrura del espacio, sólo invadido por el arco azul y curvo de nuestro planeta.

Esta es posiblemente la última vista detallada del JWST que tendrá la humanidad, captada por una cámara situada en una parte del cohete mientras el telescopio era liberado.

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Esa fue la última vez que el ser humano pudo ver el JWST con cierto detalle, aunque los astrónomos han estado siguiendo su tenue pinchazo de luz durante el viaje a L2.

Justo antes de navegar más allá de la vista de la cámara, el JWST extendió su panel solar y comenzó a recolectar energía del sol. Sin ese primer paso crucial, no habría habido misión. "Sin energía, no se puede hacer mucho", dijo el ingeniero de despliegue de la NASA Alphonso Stewart a los periodistas el 4 de enero.

Sin embargo, incluso cuando el nerviosismo del lanzamiento disminuyó, los científicos e ingenieros sabían que la parte más difícil del viaje aún estaba por llegar.

Despliegue en el espacio

Completamente desplegado, el JWST tiene unos tres pisos de altura, y su parasol cubriría la mayor parte de una pista de tenis. El telescopio es tan grande que no podría hacer el viaje al espacio en su configuración final, por lo que fue imposible que abandonara la Tierra desplegado.

Los ingenieros plegaron su espejo primario de 6,4 metros de ancho, metieron el espejo secundario más pequeño y enrollaron y guardaron su parasol de 21 metros. Esta delicada franja de material de cinco capas ayuda a mantener los instrumentos científicos refrigerados a menos 233 grados centígrados, lo que les permite espiar las débiles firmas infrarrojas de las primeras estrellas y galaxias, y no captar el calor del propio telescopio.

"El parasol es una de las cosas más complicadas que hemos puesto en el espacio, y necesariamente", dice Jane Rigby de la NASA. "Cuando miras los requisitos científicos, y lo que la ciencia necesita que haga la ingeniería, eso te lleva directamente al parasol".

Todos esos elementos plegados debían estar bien empaquetados y cerrados para el lanzamiento, dice Rigby, para que el telescopio no se rompiera en pedazos con las sacudidas. Una vez que el JWST estuvo en ruta, comenzó a soltar todos esos pernos y a desplegar sus diversos componentes, un baile arriesgado que contiene 344 posibles puntos de fallo en los que se habría tenido que abortar la misión.

Los equipos de la misión trabajaron para resolver algunos pequeños problemas al principio -motores que funcionaban un poco más calientes de lo esperado; anomalías de energía relacionadas con el conjunto solar- y luego llegó el momento de los despliegues más importantes. De ellos, el despliegue del parasol fue el más difícil. Había que desplegarlo y tensarlo, capa por capa, sin que se atascara ni se enganchara, algo así como aparejar un velero, pero en el espacio, de forma robotizada y sin margen de error.

Paso a paso, todo fue según el plan. Los pernos se desengancharon. Las cubiertas se desprendieron. A lo largo de 26 horas, los cables, las poleas, los actuadores y los motores guiaron y estiraron esas cinco finas capas hasta formar una vela de seis esquinas para proteger el telescopio del sol y de la Tierra. En el control de la misión en Baltimore, los equipos no podían ver el proceso, pero podían saber cómo iba el proceso en función de la corriente que consumían los motores, la fuerza con la que tiraban y la duración de su funcionamiento, y cómo respondía el telescopio.

A media tarde peninsular del 4 de enero, el despliegue del parasol fue declarado un éxito. Es la primera vez que alguien despliega un sistema como éste en el espacio, dijo Stewart a los periodistas. "Es la primera vez, y lo hemos clavado". 

"QUÉ DÍA". Rigby escribió por correo electrónico esa noche. "Estoy muy aliviado".

A continuación, el espejo secundario del telescopio, esencial para enfocar toda la luz recogida en los detectores, se desplegó y encajó en su sitio. Sin él, el ojo del telescopio no sería más que un gran espejo de berilio recubierto de oro flotando en el espacio.

Finalmente, el 8 de enero, las enormes alas del espejo primario terminaron de desplegarse y se encajaron en su sitio. "Tenemos un observatorio JWST completamente desplegado", anunció Carl Starr, el director de operaciones de la misión, mientras estallaban las celebraciones en el control de la misión.

El futuro dorado del telescopio espacial

Mientras el JWST continúa su viaje hacia la L2, los científicos e ingenieros están preparando el telescopio para mirar el cosmos. Además, están estudiando una misión que podría durar mucho más de los 10 años previstos inicialmente. El Ariane 5 puso en órbita el JWST de forma tan perfecta que el telescopio sólo necesitó gastar una pequeña cantidad de combustible para poner rumbo a la L2. Una vez allí, el JWST tendrá que quemar combustible con regularidad para mantenerse en órbita, pero la nave tiene ahora más gas en el depósito de lo que se esperaba.

Aunque el combustible no es el único factor que puede limitar la vida útil de la misión, es uno de los más importantes. Por ahora, la NASA no quiere fijar un número exacto sobre cuánto durará ese combustible, pero los responsables son optimistas.

"Sabemos que tenemos mucho más combustible que los 10 años" previstos, dice el director del programa JWST, Greg Robinson. "Lo que no sabemos de antemano es cómo tendremos que utilizar los propulsores y el combustible para completar la fase de puesta en marcha. Así que sería muy prematuro dar un cálculo bruto... [pero] por ahora, diré que mucho más de 10 años".

También es posible que en el futuro del JWST haya una misión de reabastecimiento de combustible, lo que ampliaría significativamente la vida de la misión. A diferencia del venerable Telescopio Espacial Hubble -que fue reparado varias veces por los astronautas-, el JWST estará demasiado lejos para ser atendido por humanos. Pero Zurbuchen dice que el desarrollo de la tecnología para una misión de reabastecimiento robótico es una prioridad.

"Pedí al equipo que analizara realmente lo que podíamos hacer, si había opciones de servicio para Webb", dice Zurbuchen. La NASA aún no dispone de la tecnología necesaria para repostar el JWST, pero el telescopio fue diseñado con varias características que podrían hacer posible una misión de servicio: un tanque de gas rellenable, protectores térmicos extraíbles, objetivos de guía visual y puntos de fijación accesibles.

Del mismo modo, el Nancy Grace Roman Space Telescope -el próximo gran observatorio espacial de la agencia, que se unirá al JWST en la L2- también está diseñado para ser reparable. "No se equivoquen", dice Zurbuchen. "El reabastecimiento [y] el servicio es la dirección estratégica para nuestros grandes activos. Es realmente importante".

No se sabe exactamente qué verá el JWST cuando mire hacia el espacio, pero cuanto más tiempo se detenga su mirada en galaxias antiguas, mundos extraterrestres, estrellas pulsantes o incluso las lunas de nuestro propio sistema solar, más probable será que descubramos algo que ni siquiera hemos imaginado.

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.

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