¿Qué es el telescopio James Webb?
Astronomía
El observatorio espacial más complejo construido ya está listo para hacer ciencia
SMACS 0723, la primera imagen del telescopio espacial James Webb
El telescopio espacial James Webb, en fase de pruebas antes de su lanzamiento
Respondemos a las preguntas frecuentes sobre el James Webb con recursos de la NASA, el Instituto de ciencias de telescopios espaciales STScI y su página dedicada a este telescopio espacial.
¿Qué es el James Webb?
El James Webb es un telescopio espacial que opera en el espectro visible de luz, en el infrarrojo cercano y en el infrarrojo medio. Tiene un espejo de 6,6 metros de diámetro, formado por dieciocho segmentos hexagonales. Este telescopio está optimizado como observatorio astronómico en el infrarrojo.
Ilustración artística del Telescopio Espacial James Webb, desentrañando el universo en un fondo de imagen representando la radiación infrarroja
Puesto que la atmósfera terrestre absorbe la radiación infrarroja, para observarla es necesario y más eficaz construir telescopios como el James Webb, que pueda observar en el infrarrojo sin interferencias.
¿Qué tiene de especial el telescopio James Webb?
Es el telescopio más grande y preciso enviado al espacio. Por una parte, se ha diseñado para ser capaz de observar objetos astronómicos como jamás se han observado, o con un grado de precisión sin precedentes. Es capaz de inferir cómo se formaron las primeras galaxias, el nacimiento de estrellas y la atmósfera de exoplanetas para saber si las condiciones para la vida son posibles o no.
El telescopio James Webb tenía que caber plegado en el cabezal de un cohete
En el espacio, camino al punto de Lagrange 2 donde operaría, Webb tenía que desplegarse
Por otro lado, lo que también hace especial a este telescopio es que, por sus dimensiones, para enviarse al espacio debía poder plegarse en el cabezal de un cohete. Una vez en el espacio, plegado, tenía que ser capaz de abrirse automáticamente solo, mientras viajaba a su lugar de operación, a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra. Entre los retos de su desarrollo tecnológico, tenía que ser capaz de mantenerse aislado del calor y la luz, y de enfriarse de forma pasiva, o sin requerir energía.
¿Qué tipo de telescopio es James Webb?
Es un telescopio que opera en el infrarrojo, o un observatorio de astronomía infrarroja, por debajo de la luz visible. Es capaz de interceptar una luz que no es visible por el ojo humano, pero que si se detecta con los instrumentos adecuados, como lo hace el James Webb, puede ayudar a estudiar objetos astronómicos fríos como planetas jóvenes.
Espectro electromagnético y telescopios espaciales
También es una radiación capaz de atravesar el polvo estelar, algo que no es capaz de hacer la luz visible. Esta particularidad permite estudiar objetos como estrellas enanas marrones y protoestrellas, que nacen o pueden estar rodeadas de polvo estelar que dificulta su observación.
El James Webb es capaz de ver cómo se formaron las primeras estrellas y galaxias
Por otro lado, la luz infrarroja que intercepta Webb puede ser el eco de la formación de las primeras galaxias, en forma de luz estirada por la expansión del universo, que tiende al rojo. De ahí que en ocasiones se conozca a Webb como el telescopio que puede viajar al pasado.
¿Cómo se mueve el telescopio James Webb?
James Webb se mueve en línea con la Tierra, alrededor del Sol, pero no está quieto. Da una vuelta al nuestra estrella una vez al año, y una vuelta elíptica cada cinco meses, siempre manteniendo su espejo y módulo de instrumentos aislados de la luz solar y el calor gracias a su parasol de kaptón.
Movimiento del James Webb alrededor del sol y en vueltas elípticas en el punto de Lagrange 2
El punto en el que está es un punto de equilibrio gravitatorio, el punto de Lagrange 2, a 1,5 millones de kilómetros de nuestro planeta, donde requiere muy poca energía extra para moverse. Este ahorro energético le permite emplear la energía que capta con sus paneles solares para aplicar los comandos que se le envían desde la Tierra y enviar los datos de lo que observa a nuestro planeta.
¿Cuánto tarda en operar el James Webb?
Desde la Tierra el envío de comandos para configurar un modo de observación u otro con los instrumentos científicos puede tardar 30 minutos en recorrer los 1,5 millones de kilómetros entre el Webb y las antenas de radio que emiten y reciben los datos, según ha informado a La Vanguardia Javier Álvarez, astrofísico del Centro de Astrobiología del Instituto Nacional de Tecnología Aeroespacial del CSIC CAB-INTA-CSIC.
¿Cuánto cuesta el telescopio James Webb?
Según informa la NASA, "el coste para construir, lanzar y poner en marcha el observatorio es de 8.800 millones de dólares. Cinco años de operaciones costarán 860 millones de dólares, lo que supone un coste total del ciclo de vida estimado en 9.660 millones de dólares". Sin embargo, también añade que se espera que el telescopio no se limite a cinco años de operaciones sino que sea capaz de hacer ciencia de alto nivel durante aproximadamente 10 años, funcionando con suficientes consumibles.
¿Qué distancia es capaz de alcanzar a ver el James Webb?
Es capaz de captar la luz infrarroja estirada emitida por objetos hasta 13.500 millones de años luz de distancia, cuando se formaron las primeras galaxias, hasta hoy.
Desplazamiento al rojo de la luz emitida por las primeras galaxias a medida que se expande el universo
¿Dónde está Webb?
En el punto de Lagrange 2, un punto de equilibrio gravitatorio en línea con la Tierra. Se puede seguir o saber dónde está en cada momento visitando la web de los ojos de NASA del sistema solar.
Órbita del telescopio espacial James Webb, alrededor del punto de Lagrange 2, para disponer de energía solar y enviar datos a la Tierra
Puntos de Lagrange, o zonas de equilibrio gravitatorio entre la Tierra y el Sol (centro). James Webb está en el punto de Lagrange L2
¿Cómo se usa el telescopio?
El James Webb se opera desde el Instituto de Ciencias de telescopios espaciales en la ciudad de Baltimore, en EE.UU. Los científicos en tierra establecen la comunicación con el James Webb mediante antenas de radio en Goldstone (EE.UU.), Madrid y Canberra (Australia), según cuál esté más orientada hacia el telescopio, dependiendo del momento del día y la posición de la Tierra. El telescopio recibe los datos por su antena de comunicación, desde donde también emite los suyos una vez completa un comando u orden que se le ha enviado desde el STScI.
Comunicación en tierra con el James Webb para operar y hacer ciencia
¿Quién puede usar el James Webb?
Científicos de todo el mundo pueden presentar sus proyectos de estudio para conseguir datos del James Webb con los que hacer ciencia. En una primera fase, hay cinco meses de observación inicial por parte del equipo STScI que pone los datos a disposición de cualquier aficionado y profesional de la astronomía. Después hay una fase de tiempo garantizado para quienes han participado en el proceso de diseño del telescopio, y por último el tiempo de observación abierta a proyectos que han competido, y que son a los que se dedicarán las observaciones el 80% del tiempo que Webb esté operativo.
Los proyectos se han de presentar de forma anónima y sin mención a trabajos anteriores de manera que puedan escogerse por su valor y no haya lugar para sesgos por género, nacionalidad o experiencia académica.
¿Quién inventó el telescopio espacial James Webb?
Riccardo Giaconi, director de la NASA en 1988, expuso el reto de construir un telescopio con la capacidad del James Webb antes de lanzar el telescopio espacial Hubble. En 1989 se celebró una convención científica en EE.UU. y se expuso por primera vez el desafío de construir este telescopio, llamado primero telescopio espacial de próxima generación NGTS, en sus siglas en inglés.
Primer prototipo del Telescopio Espacial de Próxima Generación, NGST, previo al James Webb, en 1989
Aproximación conceptual previa al diseño definitivo del James Webb
No fue una invención individual, sino un trabajo en equipo que ha ido transformándose a medida que evolucionaba y sumando socios de todas partes del mundo, bajo el paraguas de la Agencia Espacial Europea (ESA), la Agencia Espacial Canadiense (CSA) y consorcios industriales y científicos.
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