Los astrónomos están empezando a respirar de nuevo.
Hace dos semanas, el observatorio espacial más poderoso jamás construido rugió hacia el cielo, llevando las esperanzas y los sueños de una generación de astrónomos en un paquete herméticamente envuelto de espejos, alambres, motores, pestillos de cables y láminas de plástico delgadas como sauces en un pilar de humo y fuego.
El sábado, el observatorio, el Telescopio Espacial James Webb, completó un paso final y crucial alrededor de las 10:30 am al desplegar la última sección de sus espejos hexagonales dorados. Casi tres horas después, los ingenieros enviaron comandos para colocar esos espejos en su lugar, un paso que equivalía a que se desplegara por completo, según la NASA.
Fue la más reciente de una serie de maniobras delicadas con lo que la agencia espacial llamó 344 «puntos únicos de falla» mientras se aceleraba en el espacio. Ahora el telescopio está casi listo para funcionar, aunque todavía quedan momentos más tensos en su futuro.
“Estoy emocionado por eso”, dijo Thomas Zurbuchen, jefe científico de la NASA, sobre todos los espejos del telescopio que finalmente encajaron en su lugar. “Qué hito tan asombroso: vemos ese hermoso patrón en el cielo ahora casi completo”.
El telescopio espacial James Webb, que lleva el nombre de un ex administrador de la NASA que supervisó los años formativos del programa Apolo, tiene 25 años y $ 10 mil millones en construcción. Tiene tres veces el tamaño del Telescopio Espacial Hubble y está diseñado para ver más en el pasado que su célebre predecesor a fin de estudiar las primeras estrellas y galaxias que se encienden en los albores de los tiempos.
El lanzamiento de un cohete Ariane en la mañana del 25 de diciembre fue impecable; tan impecable que los ingenieros dijeron que ahorró suficiente combustible de maniobra para extender significativamente la vida útil estimada de 10 años de la misión. Pero el telescopio debe completar un viaje de un mes a un lugar a un millón de millas de altura, mucho más allá de la órbita de la luna, llamado L2, donde los campos gravitatorios de la Tierra y el sol se mezclan para producir las condiciones para una órbita estable alrededor del sol.
Con un espejo primario de 21 pies de ancho, el Webb era demasiado grande para caber en un cohete, por lo que el espejo se hizo en segmentos, 18 hexágonos chapados en oro plegados, que tendrían que colocarse en su posición una vez que el telescopio estuviera en el espacio.
Otro desafío fue que los instrumentos del telescopio tenían que ser sensibles a la radiación infrarroja o «calor», una forma de radiación electromagnética invisible para el ojo humano. Debido a la expansión del universo, las galaxias más distantes y tempranas se alejan de nosotros tan rápido que la luz visible de esas galaxias cambia a longitudes de onda infrarrojas más largas. Como resultado, Webb verá el universo en colores que ningún ojo humano ha visto jamás.
Pero para detectar la radiación infrarroja de fuentes distantes, el telescopio debe estar muy frío, solo unos pocos grados sobre cero, para que el telescopio en sí no interfiera con el trabajo.
Después de años de pruebas de despliegue en la Tierra, surgieron pequeñas sorpresas en el espacio durante el despliegue del Webb, o la «fase de familiarización con el telescopio», Bill Ochs, ingeniero del Centro de Vuelo Espacial Goddard y un proyecto gerente del telescopio, dijo a los periodistas el lunes.
Los administradores de la misión detectaron altas temperaturas en un motor a bordo utilizado solo en el proceso de despliegue, por lo que los ingenieros volvieron a apuntar el telescopio el domingo para proteger el dispositivo del calor del sol. Luego, los paneles solares de Webb se reajustaron cuando los ingenieros notaron que el telescopio tenía reservas de energía más pequeñas de lo esperado.
Uno de los momentos más arriesgados llegó el martes, con el exitoso despliegue de un protector solar gigante, del tamaño de una cancha de tenis. Fue diseñado para mantener el telescopio en la oscuridad y lo suficientemente frío para que su propio calor no oscureciera el calor detectado de estrellas distantes. La pantalla está hecha de cinco capas de un plástico llamado Kapton, que es similar al Mylar e igual de endeble, y que en ocasiones se había roto durante los ensayos de su despliegue.
De hecho, el despliegue fue impecable esta vez.
“Fue increíblemente fluido. Siento que a todos nos ha sorprendido que no haya habido drama”, dijo Hillary Stock, especialista en despliegue de protectores solares en Northrop Grumman, el contratista principal del telescopio.
Luego, el jueves, el telescopio desplegó su espejo secundario, que apunta a los 18 hexágonos, reflejando lo que el telescopio vio en sus sensores.
“Estamos a unas 600.000 millas de la Tierra y de hecho tenemos un telescopio”, dijo Ochs el jueves en la sala de control de operaciones de la misión en el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore.
A medida que el telescopio realizaba una tarea tras otra, los astrónomos que habían estado esperando 25 años por este telescopio comenzaron a relajarse.
“Extrañamente, ya no me siento tan ansioso, mi optimismo inherente (sesgo de hola optimismo y sesgo de anclaje) está en plena marcha”, escribió Priyamvada Natarajan, cosmólogo de Yale, en un correo electrónico.
Dos días después, los últimos espejos se bloquearon en su lugar y el equipo de control de la misión prorrumpió en aplausos y una ráfaga de choques de manos y choques de puños.
«¿Cómo se siente hacer historia todos?» El Dr. Zurbuchen preguntó a los gerentes de la misión en Baltimore después de que se completó el enganche. «Lo acabas de hacer».
“La NASA es un lugar donde lo imposible se vuelve posible”, dijo Bill Nelson, el exsenador y astronauta que ahora es el administrador de la NASA.
Garth Illingworth de la Universidad de California, Santa Cruz, dijo: “No puedo describir lo increíble que se siente tener un espejo completo. Es un logro asombroso para el equipo JWST”.
“La NASA y los EE. UU. aún pueden hacer grandes cosas”, escribió en un correo electrónico Michael Turner, un cosmólogo veterano de la Fundación Kavli en Los Ángeles. “No puedo esperar por la primera luz y luego la primera ciencia. Será incluso mejor para nuestros espíritus plagados de COVID que Ted Lasso”.
Chanda Prescod Weinstein, astrofísica de la Universidad de New Hampshire, escribió en un correo electrónico: “Este es un gran recordatorio de cuán exitosas pueden ser las personas cuando trabajan juntas”. Agregó: «Estoy absolutamente emocionada por el equipo y genuinamente emocionada por lo que vamos a aprender sobre el cosmos».
Si bien el telescopio se considera completamente desplegado, queda mucho por completar antes de que realice observaciones astronómicas. Sus segmentos de espejo primario no están lo suficientemente alineados para producir una imagen coherente, parte de un proceso que llevará unos cinco meses.
«Pero seguro, la luz puede, en principio, ahora pasar a través de JWST desde objetos en el universo y hacia los instrumentos de Webb, aunque como 18 gotas muy borrosas, en el mejor de los casos, ¡hasta que esté todo afinado!» dijo el Dr. Illingworth, un astrónomo.
A fines de enero, el telescopio estará en su órbita final en L2. Los astrónomos pasarán los próximos cinco meses ajustando los espejos para enfocarlos en común y comenzar a probar y calibrar sus instrumentos.
Entonces comenzará la verdadera ciencia. Los astrónomos han dicho que la primera imagen del telescopio Webb aparecerá en junio, pero de qué nadie dirá.
“No sé cuáles serán los objetivos”, dijo Antonella Nota, directora asociada de la Agencia Espacial Europea, durante el webcast de la NASA el sábado. “Pero sé una cosa, que serán absolutamente espectaculares”.
