18 puntos borrosos: la complicadísima alienación del espejo principal del telescopio James Webb

18 puntos borrosos: la complicadísima alienación del espejo principal del telescopio James Webb

El viaje inicial ha concluido con éxito. Tras su llegada al Punto 2 de Lagrange (L2), el telescopio espacial James Webb está ya preparándose para entrar en acción, pero antes debe completar dos procesos claves.

El primero, la refrigeración de los instrumentos, que deben estar muy, muy fríos. El segundo, la alineación de los 18 segmentos de su espejo principal, un proceso que ya ha comenzado a apuntar el telescopio a un primer objetivo: la estrella HD 84406.

Precisión microscópica para convertir 18 puntos en uno solo

Los responsables de la misión explicaban recientemente cómo aunque había algunos instrumentos que ya se habían ido activando tras el lanzamiento, los tres últimos —NIRCam, NIRSpec y FGS/NIRISS— lo hicieron hace apenas unos días.

Hasta ahora esos instrumentos tenían activados unos calentadores para evitar que se produjera condensación de agua y hielo, pero una vez ya en la órbita de destino los instrumentos deben prepararse para operar, y eso tiene un requisito clave: deben estar muy, muy fríos.

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La NIRCam (Near Infrared Camera), el dispositivo óptico más importante del telescopio, tiene que alcanzar 120 kelvin o lo que es lo mismo, -153 ºC para que se inicie la segunda gran fase de preparación del telescopio: la alineación de los 18 segmentos de su espejo principal, un proceso que acabará con esos espejos formando una superficie única con la cual capturar las esperadas imágenes de nuestro universo.

Otros instrumentos tendrán que estar aún más fríos para operar: el MIRI (Mid-Infrared Instrument) tendrá que enfriarse hasta los 6 kelvin, -267,15 ºC. ¿Por qué tan fríos? Porque los objetos calientes radian luz infrarroja que podría «contaminar» las imágenes del telescopio.

Esa alineación tendrá como primer objetivo la estrella HD 84406, que será lo primero que la NIRCam «vea» cuando los fotones de luz impacten contra los detectores ya encendidos de este instrumento. Esta estrella está a aproximadamente 258,5 años luz de distancia de la Tierra.

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Algo así captará el James Webb cuando inicie su alineamiento de los segmentos del espejo principal. Esos 18 puntos acabarán siendo uno cuando la alineación se complete.

El proceso creará una imagen estática de 18 puntos borrosos de luz desordenados, y a partir de esa imagen el proceso hará que esos segmentos se vayan moviendo de forma «microscópica» los segmentos para que esa colección de puntos acabe creando una imagen enfocada de la estrella.

De hecho tal como explican en la NASA, «para que trabajen juntos como un espejo único, los 18 segmentos del espejo principal deben deben coincidir entre sí con una fracción de longitud de onda de luz —aproximadamente 50 nanómetros—».

¿Cómo de preciso es eso? La comparación que hacían los ingenieros de esta misión lo dejaba más claro: «si el espejo primario del Webb fuera del tamaño de los Estados Unidos, cada segmento sería del tamaño de Texas, y el equipo tendría que alinear la altura de esos segmentos del tamaño de Texas entre sí con una precisión de aproximadamente 1,5 pulgadas (3,81 cm)».

Ese proceso de refrigeración y alineamiento de los segmentos llevará aún unos meses, pero si todo va como se espera —y por ahora lo está haciendo— podríamos tener las primeras imágenes del James Webb en junio de 2022.

Más información | NASA


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Javier Pastor

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