Telescopio espacial James Webb para niños
Datos para niños Telescopio espacial James Webb |
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| Estado | En órbita | |
| Operador |
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| Coste | 10 000 000 000 dólares estadounidenses | |
| ID COSPAR | 2021-130A | |
| no. SATCAT | 50463 | |
| ID NSSDCA | 2021-130A | |
| Página web | [CSA/ASC Canadá NASA Estados Unidos ESA b Europa CNES Francia enlace] |
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| Duración planificada | 5 a 10 años | |
| Duración de la misión | 1290 días y 14 horas | |
| Propiedades de la nave | ||
| Fabricante | Northrop Grumman Ball Aerospace |
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| Masa de lanzamiento | 6200 kg | |
| Comienzo de la misión | ||
| Lanzamiento | 25 de diciembre de 2021 (12:20 UTC) | |
| Vehículo | Ariane 5 | |
| Lugar | Puerto espacial de Kourou, Guayana Francesa | |
| Contratista | Arianespace | |
| Parámetros orbitales | ||
| Sistema de referencia | 1,5 millones de km de la Tierra (Tierra-Sol punto L2 órbita de halo) |
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 Insignia de la misión Telescopio espacial James Webb |
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El Telescopio Espacial James Webb (conocido como JWST) es un observatorio espacial muy avanzado. Fue creado gracias a la colaboración de 14 países y es operado por la Agencia Espacial Europea (ESA), la Agencia Espacial Canadiense (CSA) y la NASA. Su objetivo principal es reemplazar a los telescopios Hubble y Spitzer, ofreciendo imágenes mucho más claras y detalladas del universo.
El telescopio Webb nos ayuda a ver los eventos y objetos más lejanos del universo. Esto incluye la formación de las primeras galaxias, algo que los telescopios actuales no pueden observar. También estudia cómo nacen las estrellas y los planetas, y puede tomar fotos directas de planetas fuera de nuestro sistema solar, llamados exoplanetas.
Contenido
- ¿Cómo funciona el Telescopio Espacial James Webb?
- Historia y desarrollo del Telescopio Webb
- Características técnicas del Webb
- Comparación con otros telescopios
- ¿Cuáles son los objetivos científicos del Webb?
- Operaciones y datos
- Despliegue después del lanzamiento
- Programas científicos y observaciones
- Galería de imágenes
- Véase también
¿Cómo funciona el Telescopio Espacial James Webb?
El telescopio Webb tiene un espejo principal gigante, de 6,5 metros de diámetro. Este espejo está hecho de 18 piezas hexagonales que se unen. Es mucho más grande que el espejo del Hubble, que mide 2,4 metros. También cuenta con un parasol especial y cuatro instrumentos científicos.
El parasol del Webb
El telescopio se encuentra en el espacio, cerca de un punto especial llamado punto L2 entre la Tierra y el Sol. Allí, un enorme parasol lo protege del calor y la luz del Sol, la Tierra y la Luna. Este parasol está hecho de cinco capas muy finas de un material llamado Kapton, cubierto con aluminio y silicio. Gracias a él, el espejo y los instrumentos se mantienen a temperaturas extremadamente bajas, casi al cero absoluto.
¿Qué tipo de luz observa el Webb?
A diferencia del Hubble, que ve luz ultravioleta, visible e infrarroja cercana, el Webb se enfoca en la luz visible de onda larga (colores naranja y rojo) y en la luz infrarroja media. Esto le permite ver a través del polvo cósmico y observar objetos muy antiguos y distantes. Así, puede estudiar las primeras estrellas, la formación de las primeras galaxias y tomar fotos de nubes donde nacen nuevas estrellas.
Historia y desarrollo del Telescopio Webb
El proyecto del telescopio Webb comenzó en 1996. Al principio se llamó "Next Generation Space Telescope" (NGST). En 2002, se le cambió el nombre a James E. Webb, en honor a un exadministrador de la NASA que fue clave en el programa Apolo.
Retrasos y desafíos
El proyecto tuvo muchos retrasos y su costo aumentó con el tiempo. Por ejemplo, en 2011, se pensó en cancelarlo, pero el Congreso de Estados Unidos decidió seguir adelante. En 2018, el lanzamiento se pospuso porque el parasol se dañó durante una prueba. Luego, en 2020, una situación de salud mundial causó más retrasos.
Finalmente, el telescopio James Webb fue lanzado con éxito el 25 de diciembre de 2021. Fue enviado al espacio a bordo de un cohete Ariane 5 desde la Guayana Francesa.
Características técnicas del Webb
El telescopio Webb es un esfuerzo conjunto de la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Canadiense, con la colaboración de otros 17 países.
El espejo principal
El espejo principal del Webb es un reflector de berilio cubierto de oro, con un diámetro de 6,5 metros. Es tan grande que no cabría en un cohete si fuera una sola pieza. Por eso, está formado por 18 segmentos hexagonales que se despliegan una vez que el telescopio está en el espacio. Estos segmentos se ajustan con mucha precisión para que el telescopio pueda enfocar perfectamente.
¿Por qué el infrarrojo es tan importante?
El Webb se especializa en la luz infrarroja por varias razones:
- Los objetos muy distantes tienen su luz visible "estirada" hacia el infrarrojo debido a la expansión del universo (fenómeno llamado desplazamiento al rojo).
- Los objetos fríos, como los planetas o los discos de polvo alrededor de las estrellas, emiten más luz en el infrarrojo.
- La atmósfera de la Tierra bloquea gran parte de la luz infrarroja, por lo que es mejor observarla desde el espacio. Además, los telescopios en la Tierra se calientan y emiten su propia luz infrarroja, lo que dificulta las observaciones. El Webb se mantiene muy frío para evitar esto.
El parasol: un escudo térmico
Para que el Webb funcione bien, debe estar extremadamente frío, a unos -220 °C. El parasol es clave para esto. Bloquea la luz y el calor del Sol, la Tierra y la Luna. Su diseño permite que se pliegue para caber en el cohete y luego se despliegue en el espacio hasta un tamaño de 21,197 metros por 14,162 metros.
Instrumentos científicos del Webb
El telescopio tiene cuatro instrumentos principales, todos dentro de un módulo llamado ISIM (Integrated Science Instrument Module):
- NIRCam (Near InfraRed Camera): Una cámara infrarroja que ve desde el borde de lo visible hasta el infrarrojo cercano. También ayuda a ajustar el espejo del telescopio.
- NIRSpec (Near InfraRed Spectrograph): Un espectrógrafo que analiza la luz en el mismo rango que NIRCam. Fue construido por la Agencia Espacial Europea y puede observar cientos de objetos a la vez.
- MIRI (Mid-InfraRed Instrument): Mide la luz en el rango infrarrojo medio. Fue desarrollado en colaboración entre la NASA y países europeos. Necesita un sistema de enfriamiento especial para mantenerse a solo 6 grados Kelvin (muy cerca del cero absoluto).
- FGS/NIRISS (Fine Guidance Sensor and Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph): El FGS ayuda a mantener el telescopio estable y apuntando correctamente. El NIRISS es un instrumento científico que toma imágenes y analiza la luz en el infrarrojo cercano.
NIRCam y MIRI tienen "coronógrafos", que son como pequeños escudos que bloquean la luz de estrellas brillantes. Esto permite ver objetos más débiles cerca de ellas, como planetas o discos de polvo.
El "bus" del telescopio
El "bus" o plataforma es como el cerebro y el esqueleto del telescopio. Contiene los sistemas de computación, comunicación y propulsión. Pesa 350 kg y soporta las 6,5 toneladas del telescopio. Está en el lado "cálido" del telescopio, orientado hacia el Sol, y controla todo, desde el movimiento hasta el envío de datos a la Tierra.
Comparación con otros telescopios
Desde hace décadas, los científicos han querido un gran telescopio infrarrojo en el espacio. Observar desde el espacio evita que la atmósfera de la Tierra bloquee la luz infrarroja. Es como tener una "ventana nueva" para ver el universo.
Los telescopios infrarrojos necesitan estar muy fríos. Cuanto más fría es la temperatura, mejor pueden ver la luz infrarroja. El Webb está diseñado para enfriarse sin necesidad de un tanque de refrigerante, usando su parasol y radiadores. Solo el instrumento MIRI necesita un enfriador adicional.
El costo y los retrasos del Webb se han comparado con los del telescopio espacial Hubble. Ambos proyectos fueron muy ambiciosos y complejos.
| Telescopios e instrumentos espaciales seleccionados | |||||||
| Nombre | Año | Longitud de onda | Apertura | Enfriamiento | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ojo humano | —N/A | 0,39-0,75 µm | 0,007 m | N/A | |||
| IRT | 1985 | 1,7-118 µm | 0,15 m | Helio | |||
| ISO | 1995 | 2,5-240 µm | 0,60 m | Helio | |||
| Hubble STIS | 1997 | 0,115-1,03 µm | 2,4 m | Pasivo | |||
| Hubble NICMOS | 1997 | 0,8-2,4 µm | 2,4 m | Nitrógeno, después criogénico | |||
| Spitzer | 2003 | 3-180 µm | 0,85 m | Helio | |||
| Hubble WFC3 | 2009 | 0,2-1,7 µm | 2,4 m | Pasivo + termo-eléctrico | |||
| Herschel | 2009 | 55-672 µm | 3,5 m | Helio | |||
| JWST | Planeado | 0,6-28,5 µm | 6,5 m | Pasivo + criogénico (MIRI) | |||
¿Cuáles son los objetivos científicos del Webb?
La misión del JWST tiene cuatro metas principales:
- Encontrar la luz de las primeras estrellas y galaxias que se formaron en el universo después del Big Bang.
- Estudiar cómo se forman y evolucionan las galaxias.
- Comprender cómo nacen las estrellas y los sistemas planetarios.
- Investigar los sistemas planetarios y los orígenes de la vida.
Para lograr esto, el Webb observa en longitudes de onda infrarrojas, que son ideales para ver objetos muy lejanos, fríos o escondidos detrás de nubes de polvo.
Lanzamiento y vida útil
El Telescopio James Webb fue lanzado el 25 de diciembre de 2021 desde la Guayana Francesa en un cohete Ariane 5. Se espera que la misión dure al menos cinco años, con la posibilidad de extenderse hasta diez años. El telescopio necesita combustible para mantenerse en su órbita especial alrededor del punto L2.
La órbita del Webb
El telescopio Webb está a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, en el punto L2 del sistema Tierra-Sol. En este lugar, la gravedad combinada de la Tierra y el Sol permite que el telescopio orbite el Sol a la misma velocidad que la Tierra. El Webb se mueve en una "órbita de halo" alrededor del punto L2, lo que le permite mantenerse en una posición estable y protegida por su parasol.
¿Por qué la astronomía infrarroja es tan importante?
El JWST es el sucesor de los telescopios Hubble y Spitzer. Su capacidad para observar en infrarrojo es clave porque:
- Permite ver objetos muy distantes, cuya luz se ha "estirado" hacia el infrarrojo debido a la expansión del universo.
- Puede atravesar las nubes de polvo y gas que bloquean la luz visible, revelando objetos como las nubes donde nacen las estrellas o los centros de galaxias activas.
- Es ideal para estudiar objetos fríos, como planetas, cometas o enanas marrones, que emiten la mayor parte de su energía en el infrarrojo.
Operaciones y datos
El Space Telescope Science Institute (STScI) en Baltimore, Maryland, es el centro de operaciones científicas del telescopio Webb. Ellos reciben los datos del telescopio a través de la Red del Espacio Profundo de la NASA, los procesan y los ponen a disposición de los astrónomos de todo el mundo.
Cualquier científico puede proponer proyectos para usar el telescopio. Cada año, un grupo de expertos revisa las propuestas y selecciona las mejores. Los científicos que proponen las observaciones tienen acceso privado a los datos por un año, y luego estos datos se hacen públicos para que todos puedan usarlos.
Despliegue después del lanzamiento
Casi un mes después de su lanzamiento, el telescopio Webb realizó una corrección de trayectoria para ubicarse en su órbita de halo alrededor del punto L2.
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Línea temporal después del despliegue del telescopio Webb
Programas científicos y observaciones
El tiempo de observación del JWST se reparte en varios programas:
- Director's Discretionary Early Release Science (DD-ERS): Programas especiales seleccionados al principio de la misión para obtener datos rápidamente.
- Guaranteed Time Observations (GTO): Tiempo de observación garantizado para los científicos que ayudaron a desarrollar el telescopio.
- General Observers (GO): Tiempo que cualquier astrónomo puede solicitar para sus investigaciones.
Primeros programas científicos
En noviembre de 2017, se seleccionaron 13 programas DD-ERS. Estas observaciones se realizaron durante los primeros cinco meses de operación científica del Webb. Incluyen estudios sobre el sistema solar, exoplanetas, estrellas, formación de estrellas, galaxias cercanas y lejanas, y cuásares.
Galería de imágenes
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Un segmento del espejo del telescopio Webb, en 2010.
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Primero, los segmentos de espejo son fabricados en berilio.
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Cada segmento de espejo es sometido a pruebas criogénicas.
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Segmento de espejo después de ser recubierto con oro.
Véase también
En inglés: James Webb Space Telescope Facts for Kids
