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El 24 de abril de 1990, el telescopio espacial Hubble fue lanzado y puesto en órbita desde la base Cabo Cañaveral, Florida. Misión llevada a cabo por la NASA y la Agencia Espacial Europea. 31 años después, dichas agencias internacionales, además de la Agencia Espacial Canadiense, vuelven a anunciar el lanzamiento de un nuevo telescopio, «superior», al famoso Hubble, llamado James Webb. Sin embargo, ¿realmente sabemos los fundamentos básicos y la capacidad de un artefacto tan complejo como lo es un telescopio?

¿Qué es y cómo funciona un telescopio?

Un telescopio es un instrumento óptico el cual permite observar objetos lejanos con mejor detalle, a través de radiaciones electromagnéticas como la luz. Gracias a ellos, observamos y comprendemos mucho sobre el Universo. Es necesario destacar los diferentes tipos de telescopios. Dependiendo de la capacidad de captación de luz podemos dividirlos en:

Telescopios ópticos, clasificados en refractores, donde se utilizan diversas lentes.Reflectores, a través de espejos, y por último, catadióptricos, un híbrido entre lentes y espejos.

Por otro lado, tenemos los radiotelescopios, cuyo funcionamiento consiste en recibir ondas de radio a través de un proceso más complejo y diferente que los ópticos.

Cabe a destacar, entre ellos el James Webb, la existencia de telescopios espaciales como el Hubble o Spitzer los cuales se encuentran fuera del globo terráqueo por muy increíble que pueda parecer, brindándonos las mejores imágenes y resolución de distintos cuerpos celestes.

Telescopio: del prefijo tele- (lejos) y sufijo -scopio (ver)

A groso modo, un telescopio está compuesto por distintos tipos de lentes o espejos. Como mencionamos anteriormente, necesitamos que la luz del objeto a desear observar, sea captada por el espejo primario. Posteriormente, la luz se refractará hacia el espejo secundario, que a su vez reflejará la luz e imagen hacia el ocular. Permitiéndonos así observar el objeto en cuestión.

James Webb, el futuro de la astronomía y cosmología

El telescopio espacial James Webb, nombre otorgado en honor a un funcionario administrador de la NASA entre 1961 y 1968 debido a su importante papel dentro del programa Apolo, es un observatorio dedicado a la exploración espacial. El proyecto, desarrollado por varias agencias como la NASA, la ESA y CSA junto a 17 países más, ya tiene fecha de lanzamiento, 25 de Diciembre de 2021 a las 13:20 hora española. (Hora en Latinoamérica y EEUU)

La principal misión del James Webb se puede resumir en 4 objetivos: encontrar la luz de las primeras galaxias y estrellas formadas después del Big Bang, estudiar la formación y evolución de las galaxias así como las atmósferas de varios exoplanetas, comprender la formación de estrellas y por último, seguir avanzando en el mundo cosmológico, estudiando los orígenes de la vida.

Cosmología: Parte de la astronomía que estudia las leyes generales, el origen y la evolución del universo.

Astronomía: Ciencia que estudia los cuerpos celestes del universo, incluido las estrellas, planetas, satélites naturales…

Ingeniería

Como podemos observar, está compuesto por 18 segmentos hexagonales, formando un total de 6,5 metros de diámetro constituido por berilio y recubierto por una fina capa de oro. Por otro lado, también posee un parasol cuya función será bloquear la luz del Sol, la Tierra y la Luna. Esto se debe a la necesidad de mantener una temperatura debajo de los -220 °C para poder realizar observaciones sobre el espectro infrarrojo, es decir, longitudes de ondas entre naranja y rojo.

Espejos
Lanzamiento y duración de la misión

El comienzo de dicha misión se empezó a desarrollar en 1996, pero no fue hasta 2018 cuando dieron luz verde para su lanzamiento, retrasándose por varios fallos técnicos a mayo de 2020. Por varios motivos, se volvió a retrasar hasta marzo de 2021, que por razones evidentes, se vieron la obligación de demorar el lanzamiento , dando el 24 de diciembre como última fecha. Desde la Guayana Francesa, a bordo de un Ariane 5, el JWST será lanzado hacia el segundo punto de Lagrange (L2), punto posicionado a 1.500.000 millones de kilómetros de la Tierra.

Pero… ¿Cómo es posible enviar al espacio un telescopio tan grande como el James Webb?

Bien, como ya mencionamos, el JWST será transportado en un Ariane 5, cohete de un solo uso con 2 etapas. Para poder introducir el telescopio dentro del Ariane 5, este se plegará dentro de él como un origami. Una vez ya lanzado, se empezará a desplegar en un intervalo de 29 terroríficos días donde la precisión de la misión debe ser prácticamente excelente, funcionando todo el sistema a la perfección.

ESA

En principio, el tiempo nominal de la misión es de alrededor de 5 años, debido a la necesidad de «combustible» para poder seguir su órbita. Gracias a nuestra avanzada tecnología, se está diseñando un método para poder transportar suficiente «combustible» para poder prolongar su duración hacia aproximadamente 2031.

Teniendo en cuenta la posición en la que se encontrará el telescopio, (1.500.000 millones de km) un fallo del sistema será prácticamente imposible de arreglar, ya que el costo y el riesgo que supone enviar astronautas hacia dicho punto es muy elevado y sobre todo, muy arriesgado.

Ariane 5

Comparación entre Hubble y James Webb

De cara a la comparación de los dos telescopios, destacamos principalmente sus espejos primarios. En primer lugar, el JWST está compuesto por 18 segmentos hexagonales que juntos forman un diámetro de 6,5 metros compuesto por berilio, frente a los 2,4 metros del Hubble constituido de plata de menos de 400 nanómetros de espesor.

Espejos de ambos telescopios

Las dimensiones y tamaño de los dos telescopios también es representativo. El Hubble mide 13,2 metros de largo y 4,2 metros de diámetro, aproximado al tamaño de un camión de gran tamaño. A diferencia del Hubble, el parasol o barrera solar del JWST mide aproximadamente 22×12 metros, dimensiones muy parecidas a la de una pista de tenis.

Por otro lado, actualmente la órbita del Hubble se posiciona a 593 kilómetros sobre el nivel del mar, siendo totalmente distinta al JSWT, situado a 1,5 millones de kilómetros, uno de los varios factores por lo que obtendremos imágenes de cuerpos celestes más precisas.

Finalmente, lo más destacable en cuanto a la comparativa de dichos telescopios, resaltamos la capacidad de visión de ambos. Si comparamos las longitudes de onda las cuales puede percibir cada uno, vemos una clara diferencia.

La radiación electromagnética es un tipo de energía que se transmite en forma de onda. La luz de los objetos celestes no llegan con la misma longitud de onda que la emitida en su origen. En el caso de estos objetos, cuanto más lejos están, más rojo es su color en el espectro electromagnético, es decir, más difícil y más capacidad de visión necesitará el telescopio para captar la luz emitida. (Pinchar aquí para más información)

La longitud de onda del JWST va desde 0,8 a 1.000 micrómetros, luz infrarroja mucho mayor que el Hubble. Este se limita a luz ultravioleta e infrarrojo muy cercano. Este hecho hará que las imágenes obtenidas con el nuevo observatorio sea de objetos mucho más lejanas o con fotos más precisas que el famoso Hubble, a su vez, con mayor resolución.

Comparación de longitudes de ondas

Conclusión

La nueva era de la investigación espacial está por llegar. Hubble nos ha deparado unas imágenes espectaculares dignas de admiración, ayudándonos a comprender miles de misterios sobre el Universo. Sin embargo, la llegada de JWST supondrá un punto de inflexión en la era cosmológica, resolviendo dudas gratificantes sobre el comienzo del todo, el Universo.

Como nuestro gran amigo Carl Sagan decía; “El estudio del universo es un viaje para autodescubrirnos”. Este gran avance tecnológico supone un futuro asombroso de nuevos descubrimientos, alcanzando inimaginables imágenes que nos llevarán un poco más cerca hacia el por qué del Universo, por qué unos seres tan insignificantes dentro del cosmos como nosotros, estamos aquí.

Bibliografía consultada

  • https://concepto.de/telescopio
  • https://es.wikipedia.org/wiki/Astronom%C3%ADa
  • https://www.nationalgeographic.es/espacio/quien-fue-carl-sagan
  • https://www.esa.int

Si te gustaría obtener más información sobre temas de astronomía y astrofísica, pincha aquí para descubrir más sobre la relatividad general, una serie de Miguel Jiménez.

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