Telescopio espacial James Webb


El Telescopio Espacial James Webb ( JWST ) es un telescopio espacial y una colaboración internacional entre la NASA , la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA). [8] El telescopio lleva el nombre de James E. Webb , [9] quien fue el administrador de la NASA de 1961 a 1968 y desempeñó un papel integral en el programa Apolo . [10] [11] Está destinado a suceder al Telescopio Espacial Hubble como la misión insignia de la NASA en astrofísica .[12] [13] JWST se lanzó el 25 de diciembre de 2021 en el vuelo VA256 de Ariane . Está diseñado para proporcionar una resolución y sensibilidad infrarrojas mejoradas sobre el Hubble, viendo objetos hasta 100 veces más débiles [14] y permitirá una amplia gama de investigaciones en los campos de la astronomía y la cosmología , incluidas las observaciones hasta el corrimiento al rojo z≈20 [14] de algunos de loseventos y objetos más antiguos y distantes del Universo , como las primeras estrellas y la formación de las primeras galaxias , y permite una caracterización atmosférica detallada deexoplanetas potencialmente habitables .

El espejo principal de JWST , el elemento del telescopio óptico , consta de 18 segmentos de espejo hexagonales hechos de berilio chapado en oro que se combinan para crear un espejo de 6,5 metros (21 pies) [15] de diámetro. Esto le da al telescopio de Webb un área de recolección de luz aproximadamente 5,6 veces más grande que el espejo de 2,4 m (7,9 pies) del Hubble (25,37 m 2 de área de recolección frente a los 4,525 m 2 del Hubble ). A diferencia del Hubble, que observa en los espectros ultravioleta cercano , visible e infrarrojo cercano (0.1–1.0 μm), JWST observará en un rango de frecuencia más bajo, desde luz visible de longitud de onda larga.(rojo) a través del infrarrojo medio (0,6–28,3 μm). Esto le permitirá observar objetos de alto corrimiento al rojo que son demasiado viejos, débiles y distantes para el Hubble. [16] [17] El telescopio debe mantenerse por debajo de 50 K (−223 °C; −370 °F) para observar señales débiles en el infrarrojo sin interferencia de ninguna otra fuente de calor, por lo que se desplegará en el espacio cerca del Sol-Tierra L 2 Punto de Lagrange , un punto en el espacio a aproximadamente 1,5 millones de kilómetros (930 000 millas) de la Tierra, donde su parasol de 5 capas en forma de cometa puede protegerlo del calentamiento del Sol, la Tierra y la Luna al mismo tiempo. [18] [19]

El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA (GSFC) en Maryland gestionó el desarrollo y el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial está operando JWST. [20] El contratista principal fue Northrop Grumman . [21]

El desarrollo comenzó en 1996 para un lanzamiento que inicialmente estaba previsto para 2007 con un presupuesto de 500 millones de dólares. [22] Hubo muchos retrasos y sobrecostos, incluido un rediseño importante en 2005, [23] un parasol rasgado durante un despliegue de práctica, una recomendación de una junta de revisión independiente, la pandemia de COVID-19 , [24] [25] [ 26] problemas con el cohete Ariane 5 [27] y el propio telescopio, y problemas de comunicación entre el telescopio y el vehículo de lanzamiento. [28] La naturaleza de alto riesgo del lanzamiento y la complejidad del telescopio fueron comentadas por los medios de comunicación y comentadas por científicos e ingenieros. [29][30]

La construcción se completó a fines de 2016, cuando comenzó una extensa fase de prueba. [31] [32] JWST fue lanzado a las 12:20 UTC del 25 de diciembre de 2021 [33] por un vehículo de lanzamiento Ariane 5 desde Kourou , Guayana Francesa y fue lanzado desde la etapa superior 27 minutos después. [34] El lanzamiento fue descrito por la NASA como "impecable" y "perfecto". [35] A partir del 8 de enero de 2022 , el telescopio se ha desplegado por completo y con éxito a su configuración operativa, [36] [37] y continúa viajando hacia su destino objetivo. [38] [39] [40]Tardará varias semanas en enfriarse a su temperatura operativa, y luego se someterá a pruebas finales y procedimientos de calibración durante unos 5 meses, lo que podría incluir sus primeras imágenes , [41] [42] antes de comenzar su programa de investigación planificado. [43] [44]


Gráfico aproximado de la transmitancia (u opacidad) atmosférica de la Tierra a varias longitudes de onda de radiación electromagnética, incluida la luz visible
Unidad de prueba del parasol apilado y ampliado en las instalaciones de Northrop Grumman en California, 2014
Ingenieros limpiando un espejo de prueba con nieve de dióxido de carbono , 2015
Espejo principal ensamblado en el Goddard Space Flight Center , mayo de 2016
modelo NIRCam
modelo NIRSpec
MIRI modelo a escala 1:3
Diagrama del autobús de la nave espacial . El panel solar está en verde y los paneles de color violeta claro son radiadores.
Comparación con el espejo primario Hubble
reproducir medios
Comparación del tamaño del espejo primario entre JWST y Hubble
Cartel oficial del telescopio espacial James Webb
Segmentos de espejo que se someten a pruebas criogénicas en la instalación criogénica y de rayos X en el Marshall Space Flight Center
El telescopio ensamblado después de las pruebas ambientales.
Primer modelo a escala real en exhibición en el Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA (2005)
JWST no estará exactamente en el punto L 2 , sino que lo rodeará en una órbita de halo .
Dos vistas alternativas del Telescopio Espacial Hubble de la Nebulosa Carina , comparando astronomía ultravioleta y visible (arriba) e infrarroja (abajo). Muchas más estrellas son visibles en este último.
Animación de la trayectoria del telescopio espacial James Webb
Vista superior
Vista lateral
vista lateral desde el sol
Las observaciones infrarrojas pueden ver objetos ocultos en la luz visible, como el HUDF-JD2 que se muestra aquí.
Ventanas atmosféricas en el infrarrojo: Gran parte de este tipo de luz se bloquea cuando se ve desde la superficie de la Tierra. Sería como mirar un arco iris pero solo ver un color.