Airbus Defence and Space

El telescopio espacial James Webb, NIRSpec y MIRI

En la zona (infrar)roja

En sólo unos años, una genuina “máquina del tiempo”, equipada con tecnología de Airbus Defence and Space, emprenderá una travesía que nos llevará más lejos que nunca: hasta los orígenes del Universo.

Un nuevo observatorio espacial superpotente, que se colocará a un millón y medio de kilómetros de la Tierra, podrá mirar aún más lejos dentro de la historia: desde la primera luz tras el Big Bang y la formación de las primerísimas galaxias hasta el nacimiento de sistemas de estrellas capaces de sostener la vida en planetas como la Tierra.


Se trata del JWST o James Webb Space Telescope, cuyo lanzamiento está previsto para 2018 y es fruto de una colaboración internacional entre NASA y la Agencia Espacial Europea y su homóloga canadiense. El más potente telescopio espacial construido jamás observará los objetos más distantes del Universo, proporcionará imágenes de las primeras galaxias que se formaron y verá planetas inexplorados alrededor de estrellas distantes.
JWST será capaz de “ver” incluso más allá de su alabado predecesor, Hubble; una ingeniosa frase dice que Hubble podía ver las galaxias cuando eran bebés, mientras que JWST podrá ver las galaxias de recién nacidas.

Corrimiento al rojo

Debido al tiempo que lleva a la luz desplazarse, cuanto más lejos está un objeto, más lejano en el tiempo está. La trama del Universo ha estado expandiéndose constantemente desde entonces, de modo que los primeros elementos que se formaron son los que están más lejos y se mueven a la más alta velocidad, con tanta rapidez que la luz que emiten se corre al extremo rojo del espectro. La luz de los objetos que JWST quiere cartografiar ha viajado tan lejos que se adentrado bien en la franja infrarroja. A diferencia de Hubble, JWST operará en longitudes de onda infrarrojas y por tanto detecta estos remotos y antiguos objetos escudriñando entre las tinieblas del tiempo.

Información en la luz estelar

El gigantesco espejo primario de JWST (cuyos 18 segmentos hexagonales, que suman un total de seis metros y medio de diámetro, formarán el mayor telescopio espacial) recogerán la tenue luz de estrellas distantes y la introducirán en uno de los cuatro instrumentos científicos, cada uno de los cuales ha sido diseñado para extraer un tipo específico de datos contenidos en la luz misma.

Una vez descodificada, la luz –radiación electromagnética– puede aportar una gran riqueza de datos acerca del objeto celeste que la emite, como su composición química, temperatura, densidad, presión, movimiento y velocidad. Eso se debe a que cada elemento o compuesto que lo forma emite y absorbe la radiación con longitudes de onda específicas, características, y por tanto posee una “huella” o “firma” que se puede identificar separando y analizando las longitudes de onda que conforman esa radiación.

NIRSpec

El principal instrumento (y el más potente desde un punto de vista científico) que portará JWST es el Espectrógrafo multiobjeto de Franja Infrarroja (NIRSpec), diseñado por Airbus Defence and Space. Un espectrógrafo dispersa la luz procedente de un objeto en un espectro. Los átomos y moléculas del objeto “imprimen” líneas en su espectro que identifican de forma única cada elemento químico presente, y la espectroscopía es la ciencia capaz de interpretar con exactitud tales líneas.

NIRSpec llevará la espectrografía todavía más lejos: será el primer espectrógrafo en el espacio capaz de observar un centenar de objetos simultáneamente. Para controlar cómo entra la luz en NIRSpec hubo que inventar una nueva tecnología basada en un sistema de microobturadores, pequeñas células que miden 100 x 2000 micrones (aproximadamente el grosor de entre tres y seis cabellos humanos).

MIRI

A bordo también se encontrará el Instrumento de Franja Infrarroja Media (MIRI), una combinación de espectrógrafo y cámara tan sensible que podría ver una vela en una de las lunas de Júpiter, y que fue desarrollado por un consorcio internacional en el que Airbus Defence and Space también desempeñó un papel protagonista. MIRI ampliará las capacidades de observación de JWST a longitudes de onda más largas que las cubiertas por sus restantes instrumentos, vitales para el estudio de luz considerablemente corrida al rojo procedente de objetos del Universo temprano. Los científicos tienen la confianza de que aportará el mismo género de fascinante astrofotografía que hizo famoso a Hubble.

Los otros dos instrumentos del complejo JWST son la Cámara de Franja Cercana al Infrarrojo (NIRCAM) desarrollada por la Universidad de Arizona para la NASA y el Sensor de Guiado Preciso (FGS) que aporta la Agencia Espacial Canadiense.

Con la cabeza bien fría

Con objeto de detectar la radiación de estos cuerpos celestes, JWST y sus instrumentos han sido diseñados para operar a temperaturas de aproximadamente -235º C; si no fuera así, la radiación emitida por los propios instrumentos anegaría la radiación infrarroja proveniente de estas estrellas extremadamente frías.

JWST