El 24 de enero está previsto que el telescopio espacial James Webb realice su inserción orbital en L2, un punto situado a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra desde donde observará las primeras luces del universo. Pero antes de comenzar sus operaciones científicas, durante los próximos cinco meses, tendrá que completar su enfriamiento, alinear sus espejos y calibrar todos los instrumentos

Tras su lanzamiento el día de Navidad de 2021 y una vez completado su despliegue, el telescopio espacial James Webb continúa viajando y preparándose durante su periodo de comisión —los 180 días posteriores al despegue— para estar listo a comienzos del verano, cuando iniciará las observaciones de las primeras estrellas y galaxias del universo, además de exoplanetas.

Pero primero este enorme observatorio espacial, el más grande de la historia, tiene que colocarse en posición y hay que ajustar minuciosamente sus componentes. Durante los últimos días los técnicos de la NASA han supervisado el desplazamiento de los espejos hasta su posición programada antes de ser alineados.

“Las actividades para mover los espejos los 12,5 mm de sus posiciones de lanzamiento han acabado este jueves con éxito”, confirma a SINC la ingeniera de sistemas de la NASA Begoña Vila, que sigue muy de cerca la evolución del Webb desde el centro de control de operaciones de la misión en Baltimore (EE UU).

Ahora el siguiente paso es la llegada del telescopio al lugar en torno al que orbitará, el punto de Lagrange L2, prevista inicialmente para el 23 de enero, según los cálculos de la NASA, aunque oficialmente “la maniobra final de corrección está planeada para el lunes 24”, apunta Vila.

Ese día los equipos de tierra encenderán los propulsores del Webb para ponerlo en órbita alrededor del Sol moviéndose, a su vez, en torno a L2. El mismo lunes 24 la NASA explicará todos los detalles de la operación.

Los cinco puntos de Lagrange son zonas idóneas del espacio donde la atracción gravitacional combinada de un cuerpo masivo (como la Tierra) que orbita alrededor de otro (el Sol) está en equilibrio con la fuerza centrípeta necesaria para moverse con ellos. Esto significa que masas mucho más pequeñas, como las naves espaciales, tienden a permanecer allí.

Se estabilizará a una distancia que impediría ir a repararlo en caso necesario, aunque los responsables de la misión, que llevan décadas preparándose, confían en que nunca llegue a plantearse esa posibilidad

En concreto, L2 se encuentra a 1,5 millones de kilómetros de nuestro planeta, directamente en la línea Tierra-Sol. El Webb se estabilizará alrededor de ese punto a una distancia que impediría ir a repararlo en caso necesario, aunque los responsables de la misión, que llevan décadas preparándose, confían en que nunca llegue a plantearse esa posibilidad.

“En paralelo al movimiento de los espejos y la inminente inserción orbital estamos controlando el enfriamiento de los instrumentos, y después ya comenzarán las operaciones para inicializarlos y el alineamiento de los espejos”, adelanta Vila.

Alineación de espejos nanométrica

El observatorio cuenta con un gran espejo primario de 6,5 m, formado por 18 piezas hexagonales de berilio bañado en oro, y otro más pequeño secundario. Para que puedan operar correctamente, los espejos y sus componentes se deben alinear con una precisión nanométrica.

En esta tarea son esenciales los actuadores, “unos dispositivos que están en la parte de atrás de cada espejo: los 18 del primario tienen 7 actuadores cada uno para poder ajustarlos en 7 grados de libertad, y el secundario tiene 6 actuadores”, explica la ingeniera de sistemas.

El resultado será que las 18 imágenes de una misma estrella que facilitarán las distintas piezas al principio se tienen que quedar en una sola muy nítida. “Es un proceso llamado Wavefront Sensing and Control, que primero identifica qué imagen de estrella corresponde a cada espejo y después los mueve para formar una sola estrella, para ajustarla y que quede bien enfocada y sin aberraciones”, señala Vila.

“Inicialmente se utilizará el instrumento NIRCam para las imágenes y el de guía para mantener la estabilidad del observatorio –añade–, pero después se emplearán todos los instrumentos para comprobar que el foco, el frente de onda y todas las características son buenas para todos ellos”.

Innovaciones del Webb

Vila subraya que será “la primera vez que se utilice el instrumento de guía con el llamado sistema de control de actitud, algo necesario para el proceso de alineación de los espejos y que ocurrirá a los pocos días de obtener las 18 imágenes iniciales de los espejos”. Es pronto para saber en qué fechas los técnicos de la NASA dispondrán de esas primeras imágenes.

“El proceso de alineación de los espejos utilizando los instrumentos durará unos tres meses, y la etapa final para calibrar todos los instrumentos unos dos meses”, adelanta la ingeniera, quien remite a la página web de la NASA donde se ofrece información actualizada del Webb y su posición en cada momento.

Algunos miembros de la misión, como la astrofísica James Rigby, que participará en la presentación de la NASA del 24 de enero, también han compartido el calendario de operaciones previsto durante los primeros 180 días del Webb en el espacio. Al final de este periodo de comisión se ofrecerán sus primeras imágenes.

Si todo va según lo previsto, el gran observatorio espacial, un proyecto conjunto de la NASA, la ESA y la agencia espacial canadiense, comenzará a principios de verano [en el hemisferio norte] sus observaciones científicas, ayudando a la humanidad a comprender los orígenes del universo y nuestro lugar en él.

Fuente: SINC