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¡Histórico! El telescopio espacial James Webb se encuentra en ruta a su punto de observación en el Espacio a 1.5 millones de km de distancia de la Tierra. Es el observatorio de ciencia espacial más complejo jamás construido y permitirá a los científicos explorar partes del universo nunca antes vistas.
Según la NASA, el telescopio espacial James Webb se remontará a más de 13.500 millones de años de la historia cósmica hasta una época en la que estaban evolucionando los primeros objetos luminosos. Es el primer observatorio capaz de explorar las galaxias más antiguas.
Webb también estudiará las atmósferas de los planetas que orbitan otras estrellas y observará lunas, planetas, cometas y otros objetos dentro de nuestro propio sistema solar. Estos datos revelarán las moléculas y los elementos que existen en planetas distantes y podrían ofrecer pistas sobre los orígenes de nuestro planeta y de la vida tal como la conocemos.
Tras el despegue del lanzador Ariane 5, el 25 de diciembre 2021, a una altitud de unos 120 kilómetros sobre la atmósfera, las dos mitades del revestimiento del cohete que protegían al telescopio durante el ascenso fueron separadas. Posteriormente, Webb logró extender su panel solar, deteniendo el drenaje de la batería interna del observatorio. De esta manera, garantiza su funcionamiento en el Espacio.
¿Cómo fue diseñado?
La NASA informó que el Ames Research Center de la NASA, en Silicon Valley, California, hizo contribuciones significativas a los primeros conceptos de misión, desarrollo de tecnología y modelado. Los investigadores de Ames también liderarán y contribuirán a las investigaciones científicas de la misión.
Al diseñar a Webb, los ingenieros tuvieron que imaginar un telescopio diferente a todos los construidos previamente. A finales de la década de 1990, la NASA recibió una recomendación formal de que un telescopio que siguiera al telescopio espacial Hubble debería operar en longitudes de onda infrarrojas y estar equipado con un espejo de más de cuatro metros.
Después de eso, un equipo de ingenieros y astrónomos del Ames trabajaron juntos para guiar, definir, desarrollar y probar la nueva tecnología de los detectores de Webb. Todos los instrumentos científicos a bordo de Webb se benefician de las contribuciones de Ames.
Los espejos de Webb recogerán la luz y la dirigirán a los instrumentos científicos, que filtran esa luz antes de enfocarla en los detectores. Cada uno de los cuatro instrumentos de Webb tiene su propio conjunto de detectores, que absorben fotones y los convierten en voltajes electrónicos que se pueden medir.
Estos nuevos detectores deben ser extraordinariamente sensibles para registrar la débil luz de galaxias, nebulosas, estrellas y planetas lejanos. Webb necesita conjuntos de detectores de gran área para inspeccionar el cielo de manera eficiente. Ames ha ampliado el estado de la técnica de los detectores de infrarrojos guiando el desarrollo de conjuntos de detectores que son más bajos en ruido, más grandes en formato y más duraderos que sus predecesores.
Estos detectores permiten que Webb “vea” luz fuera del rango visible y nos muestre regiones del espacio que de otro modo estarían ocultas en las longitudes de onda del infrarrojo cercano y medio. Con sus longitudes de onda más largas, la radiación infrarroja puede penetrar a través de densas nubes moleculares, cuyo polvo bloquea la mayor parte de la luz detectable por los instrumentos del Hubble.
Tres de los cuatro instrumentos científicos de Webb capturan longitudes de onda del infrarrojo cercano. El Near Infrared Spectrograph, o NIRSpec; Near-Infrared Camera o NIRCam; y el Fine Guidance System/Near-Infrared Imager y el Slitless Spectrograph, o FGS/NIRISS, todos utilizan detectores de teluro-mercurio-cadmio. ElMid-Infrared Instrument, o MIRI, utiliza detectores de silicio con arsénico y es la única herramienta de infrarrojo medio de Webb.
El laboratorio de detectores de Ames realizó un trabajo fundamental para caracterizar el rendimiento de los detectores de infrarrojos medios en un entorno de radiación espacial, y desarrolló detectores de infrarrojos medios de gran área y bajo fondo. Los frutos de este esfuerzo de varias décadas están en MIRI, pero también benefició a varios candidatos a detectores de Webb.
¿Qué investigarán?
Los cuatro instrumentos científicos de Webb usan espectroscopía para descomponer la luz en longitudes de onda separadas, del mismo modo que las gotas de lluvia crean un arco iris, para determinar las propiedades físicas y químicas de varias formas de materia cósmica.
Los espectrógrafos dividen la luz para enviarla a los detectores, que miden su intensidad. La intensidad de las longitudes de onda, o su ausencia, puede revelar la temperatura, densidad, movimiento, distancia, elementos y moléculas de los objetos.
Los astrofísicos y científicos de Ames utilizarán a Webb para continuar estudiando enanas marrones, estrellas jóvenes, estrellas evolucionadas, galaxias cercanas y planetas más allá de nuestro sistema solar, llamados exoplanetas.
También buscarán signos de hidrocarburo aromáticos policíclicos, o PAH, una clase de moléculas grandes que los científicos creen que podrían haber jugado un papel importante en los orígenes de la vida en la Tierra y en otras partes del cosmos. En conjunto, los investigadores de Ames dirigirán más de 400 horas de observaciones durante el primer año de operaciones de Webb.
