¿Qué puede hacer el telescopio espacial James Webb?

Un científico se para frente al telescopio espacial James Webb durante las pruebas

Descubra cómo se comparan el telescopio espacial Hubble y el nuevo telescopio espacial James Webb



Está previsto que la NASA lance el Telescopio Espacial James Webb (JWST) el 22 de diciembre de 2021.

A menudo se le ha referido como el 'sucesor' del Telescopio Espacial Hubble, que fue lanzado en 1990. Pero, ¿qué tan similares son realmente?





Descubra cómo se comparan el telescopio espacial James Webb y el telescopio espacial Hubble con los astrónomos del Observatorio Real de Greenwich.

Lanzamiento del telescopio espacial James Webb

Fecha de lanzamiento actual: 22 de diciembre de 2021



parte trasera del barco pirata

Hora de lanzamiento prevista: 12.20 p. M. GMT (7.20 a. M. EST)

Lugar de lanzamiento: Puerto espacial de Europa , Guayana Francesa

Lanzar transmisión en vivo: disponible pronto



¿Qué tipo de luz ven los telescopios?

Hubble

JWST

Visible y ultravioleta



El enfoque principal del Hubble está en la luz visible y ultravioleta. Sus instrumentos pueden observar una pequeña porción del espectro infrarrojo de 0,8 a 2,5 micrones, pero no tanto como James Webb. En cambio, enfoca sus capacidades ultravioleta únicas (0.1 a 0.4 micrones) en el trabajo que no se puede hacer desde el suelo y sus instrumentos de luz visible (0.4 a 0.8 micrones) en producir las imágenes de alta resolución con las que estamos más familiarizados.

Rojo e infrarrojo





JWST ha sido diseñado para enfocarse en la parte infrarroja del espectro de 0.6 (luz roja) a 28 micrones (infrarrojos). Esto significa que no podrá ver con luz ultravioleta como el Hubble, pero podrá enfocar objetos brillantes infrarrojos como galaxias extremadamente distantes.

La luz viaja en un rango de frecuencias a lo largo del espectro electromagnético. Nuestros ojos han evolucionado para detectar la banda del espectro que se conoce como 'luz visible', lo cual no es sorprendente dado que nuestra atmósfera bloquea muchas de las otras longitudes de onda.



Sin embargo, hay muchas otras formas de luz que no podemos ver, tanto dentro como fuera de nuestra atmósfera.



Espectro electromagnético de la NASA.

La luz infrarroja tiene una longitud de onda más larga y puede atravesar objetos en el espacio que bloquean la luz visible, como el gas y el polvo. Esta es la razón por la que las imágenes tomadas con telescopios que detectan frecuencias infrarrojas pueden detectar objetos más allá de estas nubes y parecer más claras que las tomadas con otros telescopios.

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Vistas comparativas de Mystic Mountain NASA / ESA / M. Livio & Hubble 20th Anniversary Team

Vistas comparativas de Mystic Mountain (NASA / ESA / M. Livio & Hubble 20th Anniversary Team)



Entonces, ¿el telescopio espacial James Webb está reemplazando al telescopio espacial Hubble?

Debido a que JWST no cubre los mismos tipos de luz de los que es capaz el Hubble, no está realmente 'reemplazando' las mismas capacidades que tiene Hubble.

Sin embargo, si bien perderemos la capacidad de ver con luz ultravioleta de la misma manera que lo hizo Hubble, al expandir el rango de longitudes de onda hacia la luz infrarroja, JWST proporcionará acceso a una parte del espectro que Hubble nunca tuvo.

¿Qué tamaño tienen los telescopios espaciales Hubble y James Webb?

Hubble

James Webb

El Hubble mide 13,2 metros (43,5 pies) de largo y su diámetro máximo es de 4,2 metros (14 pies). Tiene aproximadamente el tamaño de un camión grande.

La apertura del Hubble (la parte capaz de recibir luz) es de 2,4 metros de ancho.

El parasoles JWST mide aproximadamente 22 x 12 metros (69,5 pies x 46,5 pies). Es aproximadamente la mitad del tamaño de un avión 737. El parasol es del tamaño de una cancha de tenis.

La apertura de JWST es de 6.5 metros de ancho.

JWST tendrá un gran parasol para ayudar a mantener fresco el telescopio. Esto es importante para todos los telescopios espaciales, pero es particularmente cierto para los telescopios infrarrojos como JWST, ya que los objetos 'cálidos' irradian mucha luz infrarroja.

Si el telescopio en sí no se mantiene frío, entonces el telescopio corre el riesgo de cegarse a la luz de cualquier objeto que esté intentando observar.

Pista de tenis

Sin embargo, la principal mejora aquí es la apertura del telescopio.

Este es efectivamente el tamaño del agujero en el extremo del telescopio o, en el caso de telescopios como estos, el tamaño del espejo que se usa para recolectar la luz. Es el equivalente de la pupila en el centro de nuestro ojo, el 'agujero' oscuro que deja entrar la luz.

Cuanto mayor es la apertura, más luz puede captar el telescopio de una vez y, por tanto, más débil es el objeto que puede ver.

El Hubble, con su apertura de 2,4 metros, puede ver objetos al menos 60.000 veces más débiles que el ojo humano (que luego se amplía enormemente mediante el uso de cámaras para tomar fotografías de larga exposición).

Con un espejo casi tres veces más ancho, JWST podrá ver objetos casi nueve veces más débiles que el Hubble, lo que nos permitirá mirar aún más lejos en el espacio.

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¿Cuáles son las distancias entre los telescopios y la Tierra?

Hubble

JWST

El telescopio espacial Hubble orbita alrededor de la Tierra a una altitud de ~ 570 km.

JWST en realidad no orbitará la Tierra. En su lugar, se ubicará en el punto Lagrange Tierra-Sol L2. Este punto está alrededor de 1,5 millones de kilómetros más lejos del Sol que la Tierra.

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Los telescopios espaciales tienen una gran ventaja sobre los terrestres. Al estar por encima de la atmósfera, no tienen que mirar a través del aire cambiante para ver el espacio profundo, lo que les otorga una vista más clara de la que pueden lograr la mayoría de los telescopios terrestres. Tampoco se ven afectados por el clima, lo que puede ser un gran problema para los astrónomos.

Sin embargo, estar en el espacio hace que sea mucho más difícil arreglar las cosas que van mal. Hubble tuvo una pequeña falla en su espejo al momento del lanzamiento que requirió una misión al espacio para arreglar.

JWST no tendrá tal rescate. A 1,5 millones de kilómetros de distancia, mucho más lejos de lo que ha viajado ningún ser humano, si algo sale mal, no será posible dirigirse al espacio y arreglarlo.

Está siendo colocado en un lugar tan remoto por varias razones. Mantiene el telescopio lejos de la radiación reflejada de la Tierra, una de las muchas opciones diseñadas para mantener fresco este telescopio altamente sensible. También estará en un lugar donde la gravedad del Sol y la Tierra trabajen juntas, lo que facilitará el mantenimiento del satélite en su lugar.

¿Cuánto tiempo atrás puede ver JWST?

Cuanto más lejos está un objeto, más atrás en el tiempo estamos mirando. Esto se debe al tiempo que tarda la luz en viajar desde el objeto hasta nosotros.

Con el espejo más grande de JWST, podrá ver casi todo el camino de regreso al comienzo del Universo, hace alrededor de 13,7 mil millones de años.

Con su capacidad para ver el Universo en luz infrarroja de longitud de onda más larga, JWST será capaz de ver algunas de las galaxias más distantes de nuestro Universo, ciertamente con más facilidad que la vista de luz visible / ultravioleta del Hubble.

Esto se debe a que la luz de los objetos distantes se extiende por la expansión de nuestro Universo, un efecto conocido como corrimiento al rojo, empujando la luz fuera del rango visible hacia el infrarrojo.

¿Por qué JWST se ha retrasado tanto?

Los proyectos espaciales suelen tardar más de lo esperado, pero JWST ha tenido más mala suerte que la mayoría.

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Originalmente se planeó su lanzamiento en 2007, pero un rediseño importante, costos crecientes y demoras llevaron a que se pospusiera alrededor de 2018. Sin embargo, el período de prueba a partir de 2016 también sufrió largas demoras, y una demora adicional fue impartida por la pandemia mundial de 2020.

El lanzamiento se había reprogramado para el 18 de diciembre de 2021, pero esta fecha se retrasó no antes del 22 de diciembre luego de un 'incidente' durante los preparativos del lanzamiento. La NASA dijo en un comunicado que investigaría el problema y confirmaría la nueva fecha de lanzamiento.

El incidente ocurrió durante las operaciones en las instalaciones de preparación de satélites en Kourou, Guayana Francesa, realizadas bajo la responsabilidad general de Arianespace. Los técnicos se estaban preparando para conectar Webb al adaptador del vehículo de lanzamiento, que se utiliza para integrar el observatorio con la etapa superior del cohete Ariane 5. Una liberación repentina y no planificada de una abrazadera, que asegura a Webb al adaptador del vehículo de lanzamiento, provocó una vibración en todo el observatorio.

Declaración de la NASA

Se podría esperar un pequeño retraso si el clima el día del lanzamiento no es el adecuado, pero los científicos esperan que, para fin de año, el JWST esté en órbita sobre la Tierra esperando ser trasladado a su lugar de descanso final en L2 y al comienzo. de una nueva era en astronomía.

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