(CNN) – Es un momento que se ha estado gestando durante décadas. El lanzamiento del telescopio espacial James Webb, el primer observatorio de la NASA para la próxima década, está programado para el 18 de diciembre desde la Guayana Francesa.
El telescopio ha sufrido años de retrasos, incluida una combinación de factores provocados por la pandemia y desafíos técnicos. Pero el observatorio espacial complejo más poderoso del mundo responderá preguntas sobre nuestro sistema solar, estudiará exoplanetas de nuevas formas y examinará el universo más profundamente de lo que jamás hemos podido.
Webb escaneará las atmósferas de los exoplanetas, algunos de los cuales son potencialmente habitables, y puede descubrir pistas en la búsqueda en curso de vida fuera de la Tierra.
Le télescope est équipé d’un miroir qui peut s’étendre sur 21 pieds et 4 pouces (6,5 mètres) – une longueur massive qui permettra au miroir de collecter plus de lumière des objets qu’il observe une fois que le télescope est en el espacio. Cuanta más luz pueda captar el espejo, más detalles podrá observar el telescopio.
El espejo incluye 18 segmentos hexagonales bañados en oro, cada uno de 4.3 pies (1.32 metros) de diámetro.
Es el espejo más grande jamás construido por la NASA, dijo la agencia, pero su tamaño ha creado un problema único. El espejo era tan grande que no cabía en un cohete. Así que diseñaron el telescopio como una serie de partes móviles que pueden doblarse al estilo de un origami y encajar en un espacio de 5 metros (16 pies) para su lanzamiento.
Cada telescopio espacial se basa en los conocimientos adquiridos por el anterior. En el caso de Webb, su espejo es casi 60 veces el tamaño de los telescopios espaciales anteriores, como el telescopio espacial Spitzer retirado. El observatorio también mejora la sensibilidad y resolución del telescopio espacial Hubble.
Webb actuará como un detective infrarrojo, detectando luz invisible para usar y revelando regiones del espacio que de otro modo estarían ocultas, según la NASA.
El concepto del telescopio se concibió por primera vez como el sucesor de Hubble en un taller en 1989, y la construcción de Webb comenzó en 2004. Desde entonces, miles de científicos, técnicos e ingenieros de 14 países han pasado 40 millones de horas construyendo el telescopio.
Ahora Webb está listo para ayudarnos a comprender los orígenes del universo y comenzar a responder preguntas clave sobre nuestra existencia, como de dónde venimos y si estamos solos en el cosmos.
Lo que verá Webb
El Telescopio Webb examinará cada fase de la historia cósmica, incluidos los primeros destellos del Big Bang que creó nuestro universo y la formación de las galaxias, estrellas y planetas que lo llenan hoy. Sus capacidades permitirán al observatorio responder preguntas sobre nuestro propio sistema solar y estudiar las señales débiles de las primeras galaxias formadas hace 13.500 millones de años.
Los objetivos científicos de Webb son ambiciosos, y los científicos de todo el mundo utilizarán el tiempo asignado utilizando el telescopio para observar y analizar una amplia gama de planetas, agujeros negros, galaxias, estrellas y la estructura del propio universo.
Un objetivo clave es la formación y evolución de planetas, tanto en nuestro sistema solar como en la gran población de planetas fuera de él. De particular interés son los planetas ubicados en la zona habitable de las estrellas, una región orbital donde un planeta tiene la temperatura adecuada para soportar agua líquida en su superficie, lo que sugiere que podría albergar vida tal como la conocemos.
Spitzer, junto con la misión en curso del Satélite de reconocimiento de exoplanetas en tránsito (TESS) de la NASA, ayudó a los científicos a establecer objetivos de seguimiento de Webb, incluidos algunos de los «mayores éxitos» de Spitzer. Webb podrá caracterizar exoplanetas, superando las habilidades de Spitzer para medir el tamaño de un planeta y ver los intrincados detalles de su apariencia.
Por ejemplo, en febrero de 2017, los astrónomos anunciaron el descubrimiento de siete planetas del tamaño de la Tierra que orbitan una estrella a 40 años luz de la Tierra. Con la ayuda de Spitzer, los siete exoplanetas se encontraron en formación apretada alrededor de una estrella enana ultra fría llamada TRAPPIST-1. Todos los planetas tienen el nombre TRAPPIST, que los investigadores tomaron prestado de su cerveza favorita.
Uno de los objetivos planeados para Webb es TRAPPIST-1e, que podría soportar agua líquida en su superficie. Encontrar agua también podría sugerir el potencial de vida. Otro objetivo para el inicio de la misión es WASP-18b, un ardiente «Júpiter caliente» con atmósfera, según la NASA.
Webb también está bien equipado para arrojar luz sobre los misterios de la formación de los planetas. Basándose en el trabajo de Spitzer sobre las enanas marrones, objetos demasiado grandes para ser planetas pero demasiado pequeños para ser estrellas, Webb puede observar más de cerca las propiedades de sus nubes.
El telescopio observará más de cerca una selección de exoplanetas para mirar dentro de su atmósfera, si es que tienen alguna, y ayudará a responder preguntas sobre la formación y evolución de los planetas. Sus datos espectroscópicos pueden decirles a los científicos si hay metano, dióxido de carbono o monóxido de carbono en la atmósfera. Los gases contenidos en estas atmósferas extraterrestres podrían revelar los componentes básicos de la vida.
Otros objetos de interés para la campaña científica inicial incluyen la observación del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, la formación activa de sistemas planetarios, los quásares brillantes en el centro de las galaxias y los remanentes de la formación de nuestro sistema. conocidos como objetos del Cinturón de Kuiper, incluidos Plutón y su luna Caronte.
Que puede hacer
Con todos sus superlativos, la ingeniería de Webb fue un desafío extraordinario.
El observatorio se compone de tres elementos principales.
Uno es el Módulo de instrumentos de ciencia integrada, que contiene el conjunto de cuatro instrumentos de Webb. Estos instrumentos se utilizarán principalmente para la captura de imágenes o la espectroscopia: descomponiendo la luz en diferentes longitudes de onda para determinar los componentes físicos y químicos.
El elemento del telescopio óptico, el ojo principal del observatorio, incluye los espejos y el backplane, o columna, que sostiene los espejos. Y luego está el elemento de la nave espacial, que incluye el autobús de la nave espacial y la visera solar.
El bus incluye los seis subsistemas principales necesarios para el funcionamiento de la nave espacial, que incluyen propulsión, potencia, comunicación, datos y controles térmicos.
La sombrilla de cinco capas se despliega para alcanzar el tamaño de una cancha de tenis y protegerá el espejo gigante y los instrumentos de Webb del calor del sol, ya que deben mantenerse a una temperatura muy fría de 370 grados Fahrenheit (188 grados Celsius negativos). para operar.
Los avances utilizados para diseñar y construir el telescopio incluso tienen beneficios para aquellos de nosotros en la Tierra. Una técnica desarrollada para medir espejos de forma rápida y precisa para que puedan pulirse se ha adaptado para los cirujanos que realizan cirugía ocular LASIK porque crea mapas de alta definición de los ojos de los pacientes.
Cuándo esperar las primeras imágenes
Si ha oído hablar de los «Siete minutos de terror» cuando el vehículo Perseverance aterrizó en Marte, el equipo Webb tiene un período de espera mucho más largo y agotador. La agencia lo llamó «29 días en el límite».
Después de su lanzamiento desde la Guayana Francesa, el observatorio viajará durante aproximadamente un mes hasta que alcance una órbita a unos 1,6 millones de kilómetros de la Tierra. Durante estos 29 días, Webb desplegará sus espejos y desplegará el parasol. Este proceso involucra miles de piezas que deben funcionar perfectamente en el orden correcto.
Afortunadamente, cada paso se puede controlar desde el suelo si algo sale mal.
Y luego pasará por un período de puesta en servicio de espacio de seis meses, que implica enfriamiento, alineación y calibración de los instrumentos. Todos los instrumentos pasarán por un proceso de verificación para ver cómo funcionan.
Luego, comenzará a recopilar datos y sus primeras imágenes a finales de 2022. Miles de científicos han estado esperando durante años para ver qué puede mostrarnos Webb.
«El primer año de observación de Webb será la primera oportunidad para que una amplia gama de científicos de todo el mundo observe objetivos particulares con el próximo gran observatorio espacial de la NASA», dijo Thomas Zurbuchen, administrador asociado de la Dirección de misiones científicas de la NASA, en un comunicado de prensa. . . “La ciencia asombrosa que se compartirá con la comunidad global será audaz y profunda. «
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