El próximo gran observatorio espacial de la NASA finalmente está en el aire, pero pasará un tiempo antes de que comience su tan esperada misión científica.
El telescopio espacial James Webb de $ 10 mil millones se lanzó sobre un cohete Ariane 5 desde la Guayana Francesa ayer (25 de diciembre), dando inicio a una misión potencialmente transformadora, muy retrasada, para estudiar el universo temprano, exoplanetas cercanos y más. Los miembros del equipo del telescopio (y el resto de nosotros) tendremos que ser pacientes, sin embargo, Webb tiene mucho trabajo por hacer antes de que comience a funcionar.
El telescopio se dirige al Punto Lagrange 2 (L2) Sol-Tierra, un punto gravitacionalmente estable a 1.5 millones de kilómetros de nuestro planeta en dirección a Marte. Webb tardará 29 días en llegar allí, y habrá mucha acción de morderse las uñas para el telescopio en el camino.
Mike Menzel, ingeniero de sistemas de la misión Webb, del Goddard Space Flight Center de la NASA, dijo en un comunicado:
“El observatorio Webb tiene 50 implementaciones importantes … y 178 mecanismos de liberación para implementar esas 50 partes. Cada uno de ellos debe funcionar. Desplegar Webb es sin duda la actividad de naves espaciales más complicada que hemos realizado”.
Webb ya ha logrado algunos hitos importantes. Aproximadamente media hora después del despegue, por ejemplo, desplegó sus paneles solares y comenzó a absorber energía del Sol. Y anoche, el gran telescopio realizó una quema de motor crucial de 65 minutos que lo puso en curso hacia L2.
Grandes pasos por venir
El siguiente es un breve resumen de los grandes pasos que están por venir. Los plazos indicados son aproximados. Los miembros del equipo de Webb han enfatizado que el cronograma de implementación es flexible, así que no se asuste si las horas y fechas cambian un poco, o si algunas cosas ocurren fuera de orden.
Un día después del lanzamiento, Webb rotará su antena de alta ganancia hacia la Tierra para facilitar aún más las comunicaciones con sus manipuladores. Un día después de eso, la nave espacial realizará otro encendido del motor para refinar su trayectoria hacia L2. Y tres días después del lanzamiento, se bajará el palé que sostiene el enorme parasol de Webb, una estructura de cinco capas diseñada para mantener frescos el telescopio infrarrojo y sus instrumentos.
Cada una de las cinco láminas del escudo es aproximadamente del tamaño de una cancha de tenis cuando está completamente extendida, demasiado ancha para caber dentro del carenado de carga útil de cualquier cohete actualmente en funcionamiento. Entonces, el parasol se lanzó en una configuración compacta y debe desplegarse.
Este es un proceso increíblemente complejo. La estructura del parasol tiene 140 mecanismos de liberación, 70 conjuntos de bisagras, 400 poleas, 90 cables y ocho motores de despliegue, todos los cuales deben funcionar correctamente para que las cinco capas se desplieguen según lo planeado, dijeron funcionarios de la NASA en el video.
La cubierta protectora se desprenderá del parasol cinco días después del lanzamiento y sus auges se extenderán un día después. El despliegue del parasol debería completarse ocho días después del despegue, momento en el que los miembros del equipo comenzarán a centrarse en la óptica.
Aproximadamente 10 días después del lanzamiento, Webb extenderá su espejo secundario de 0.74 metros, que se llama así porque es la segunda superficie que los fotones del espacio profundo golpearán en su camino hacia los instrumentos del osciloscopio.
Otros pasos
Entonces será el momento de que brille el espejo primario de Webb de 26.5 m. Ese espejo, que está compuesto por 18 segmentos hexagonales, se lanzó plegado, como lo hizo el parasol. De doce a 13 días después del lanzamiento, las dos “alas” laterales del espejo se extenderán y bloquearán en su lugar, dando a la superficie su tamaño completo.
En ese momento, Webb estará en su configuración final. El enorme observatorio llegará a su destino poco más de dos semanas después, realizando otro encendido del motor 29 días después del lanzamiento para entrar en órbita alrededor de L2, donde comenzará un conjunto diferente de procedimientos de aceleración.
Dos o tres meses después del lanzamiento, por ejemplo, el equipo alineará los segmentos del espejo primario para que actúen como una única superficie recolectora de luz. Será un trabajo laborioso y que llevará mucho tiempo, ya que el espejo tiene que ser perfecto con una precisión de 150 nanómetros. (En perspectiva: una hoja de papel tiene un grosor de aproximadamente 100.000 nanómetros).
Jonathan Gardner, científico adjunto principal del proyecto Webb, dijo en un comunicado:
“Uno de nuestros científicos calculó que movemos esos espejos literalmente más lento de lo que crece la hierba, ya que los alineamos de manera increíblemente precisa”.
Mientras esto sucede, el equipo también probará y calibrará los cuatro instrumentos científicos de Webb. Ese también será un proceso laborioso; el objetivo es iniciar operaciones científicas regulares seis meses después del lanzamiento.
Gardner agregó:
“Estamos mirando a finales de junio”.
El tiempo de observación de Webb se dividirá en una variedad de proyectos seleccionados mediante revisión por pares, como se hace con el Telescopio Espacial Hubble de la NASA. El primer año de proyectos de Webb ya ha sido seleccionado, dijo Gardner, por lo que el nuevo observatorio comenzará a funcionar cuando esté listo para funcionar.
“Va a ser un viaje salvaje”, dijo Gardner.
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