Telescopio James Webb: 29 días de terror cuando todo podría salir mal

REGALO DE NAVIDAD. Todo está listo para el lanzamiento del telescopio James Webb (JWST para amigos cercanos), el observatorio espacial más grande y poderoso construido por la NASA en colaboración con agencias espaciales europeas y canadienses. Después de tres décadas de desarrollo, muchas aventuras y muchos retrasos, debe despegar el 25 de diciembre a la 1:20 pm (hora de París) a bordo de un cohete Ariane 5 desde el centro espacial de Guyana en Kourou. ¡Es un eufemismo decir que esta máquina es esperada por la comunidad de astrónomos! Será, por tanto, para ellos, un formidable “regalo de Navidad”, ya que la máquina debería liberar un inmenso espacio de descubrimiento.

Un viaje de 1,5 millones de kilómetros

Pero lo más difícil – y más estresante – está por llegar para este telescopio revolucionario, que con su poderoso “ojo infrarrojo” examinará el brillo de las primeras estrellas, los procesos de formación planetaria o la atmósfera de exoplanetas. De hecho, el sucesor de Hubble tendrá que viajar 1,5 millones de kilómetros antes de llegar a su “plaza de aparcamiento” y orbitar alrededor de Point de Lagrange L2. O un tránsito de unas cuatro semanas en el que la máquina se lanzó en posición plegada debido a sus 22 metros de envergadura, ¡comparable a una cancha de tenis! – se implementará gradualmente.

Impresión artística del lanzamiento de un cohete Ariane 5 desde el telescopio James Webb en posición plegada. Crédito: NASA

origami en el espacio

“29 días en el filo de la navaja“, para usar la frase de la NASA, donde todo podría salir mal. Porque esta larga secuencia de despliegue, una especie de origami en el espacio, será tan única como compleja. Involucrará 178 mecanismos que incluyen 344 puntos potenciales de falla. Suficiente para Sudar un poco a los responsables de la misión, así como a los miles de científicos e ingenieros involucrados. Sistemas y componentes del telescopio de todas las formas imaginables: sacudiéndolo o sometiéndolo a temperaturas y presiones extremas y considerando una miríada de escenarios para asegurar el éxito de la misión.

Un procedimiento crucial para suministrar electricidad.

Tras el despegue del Ariane 5, el “Webb” tardaría 27 minutos en separarse de los últimos elementos del cohete, a una altitud de 1.500 kilómetros. Es cuando “la secuencia de despliegue más compleja jamás realizada en el espacio“, ver la NASA. Con el primero, después de 3 a 4 minutos, la ampliación de los paneles solares. El procedimiento será relativamente simple, pero aún crucial, ya que estos paneles proporcionarán al JWST energía eléctrica (aproximadamente 2 kilovatios de potencia) para operar y permitir otras operaciones. Dos horas después, se realizará la misma maniobra para la antena telescópica, imprescindible para la comunicación con la Tierra y el centro de control ubicado en Baltimore (Estados Unidos).

Los principales pasos en el despliegue del telescopio James Webb. Crédito: NASA

después de pasar la luna

Doce horas y treinta minutos después del despegue, el telescopio pondrá en marcha sus motores para realizar las primeras correcciones de trayectoria. Pero las grandes maniobras no comenzarían hasta dos días después, después de que hubiera pasado la luna. Compuesto por cinco capas de polímeros metalizados, el “protector solar”, una de las piezas centrales del telescopio, realmente comenzará a abrirse. Sus membranas se despliegan y separan a partir del quinto día en adelante, gracias a motores, varios cables y 400 poleas que involucran un centenar de mecanismos y 7.000 elementos. Esta secuencia particularmente compleja durará unos cuatro días. Todo el funcionamiento de Webb depende de ello, ya que la visera solar protegerá al telescopio de las fuentes de calor circundantes y de la radiación parásita, condiciones esenciales para observar el Universo en el infrarrojo.

Trece días para tener éxito en su transformación

Diez días después del despegue, el espejo secundario se desplegará frente al espejo primario (que tendrá 6,5 metros de diámetro) mediante una estructura en forma de trípode. Mide solo 74 centímetros de ancho, pero jugará un papel importante: es gracias a él, de hecho, que los fotones infrarrojos recogidos por el espejo principal se concentrarán y enfocarán en un haz. Las dos alas laterales del espejo principal, que consta de 18 paneles hexagonales de berilio bañados en oro, se desplegarán el duodécimo día. El telescopio habrá completado entonces su peligrosa transformación, apareciendo en todo su esplendor al día siguiente. Pero tomará otros diez días para que los 18 paneles encajen en su lugar, gracias a los 126 actuadores ubicados debajo.

Algunas noches estresantes …

Finalmente, después de 29 días de viaje, alrededor del 23 de enero de 2022, la nave volverá a encender sus propulsores para orbitar Point de Lagrange L2. ¡Si los 178 mecanismos y la miríada de maniobras funcionan como se esperaba! “Todo estaba hecho para eso, pero esta sucesión de operaciones promete noches estresantes y un suspenso larguísimo.“, dice Pierre-Olivier Lagage, un investigador de CEA que supervisa uno de los cuatro instrumentos JWST (“MIRI“, Instrumento Infrarrojo Medio). Mantenemos los dedos cruzados con él.