Telescopiu espacial James Webb

De Wikipedia
Saltar a navegación Saltar a la gueta

Plantía:Ficha de satélite artificial

Logo del JWST

El telescopiu espacial James Webb (n'inglés James Webb Space Telescope o JWST) ye un observatoriu espacial en fase de desenvolvimientu que va estudiar el cielu en frecuencia infrarroxa, socesor científicu del telescopiu espacial Hubble y del Spitzer. Ta previstu que sía llanzáu por un Ariane 5 ente marzu y xunu del 2019 dende la Guayana Francesa.[1]

Les principales característiques técniques son un gran espeyu de 6,5 metros de diámetru, una posición d'observación llueñe de la Tierra, n'órbita alredor del puntu L2 del sistema Sol-Tierra, y cuatro instrumentos especializaos. La combinación d'estes característiques dará-y una resolvimientu ensin precedentes y sensibilidá de llargu llargor d'onda visible al infrarroxu mediu, dexando los sos dos principales oxetivos científicos –estudiar la nacencia y evolución de les galaxes y la formación d'estrelles y planetes.

En planificación dende 1996,[2] el proyeutu representa una collaboración internacional de cerca de 17 países,[3] va ser construyíu y operáu de manera conxunta pola NASA, la Axencia Espacial Europea y la Axencia Espacial Canadiense. Enantes conocíu como Next Generation Space Telescope o NGST, foi renombráu en 2002 n'honor de James Y. Webb, el segundu alministrador de la NASA, que xugó un papel integral nel programa Apolo.[4]

Les capacidaes del JWST van dexar una amplia gama d'investigaciones al traviés de munchos subcampos de l'astronomía.[5] Un oxetivu particular consiste na observación de dalgunos de los oxetos más distantes nel Universu, fora del algame de los preseos basaos en tierra y nel espaciu. Esto inclúi les primeres estrelles, de la dómina de reionización, y la formación de les primeres galaxes. Otru oxetivu ye la comprensión de la formación d'estrelles y planetes. Esto va incluyir imáxenes de nubes moleculares y grupos de formación estelar, l'estudiu de los discos de polvu alredor de les estrelles, imáxenes directes de planetes, y l'exame espectroscópico de los tránsitos planetarios.

La misión foi esaminada pa la so cancelación per parte del Congresu de los Estaos Xuníos en 2011 cuando yá fueren gastaos cerca de 3000 millones de dólares[6] y más del 75 % del so hardware taba yá en producción o en fase de pruebes.[7] En payares de 2011, el Congresu revocó los planes p'atayar el proyeutu y nel so llugar punxo un tope de financiamientu adicional pa completar el proyeutu en 8000 millones de dólares.[8]

Descripción[editar | editar la fonte]

El JWST anicióse como Next Generation Space Telescope (NGST) en 1996, basáu na planificación xenérica del socesor del Hubble siquier dende 1993.[9] El so nome camudar en 2002, n'honor del segundu alministrador de la NASA (1961-1968), James Y. Webb (1906-1992), conocíu pol so papel nel programa Apolo y l'establecimientu de la investigación científica como una actividá central de la NASA.[10]

El telescopiu ye un proyeutu de la Alministración Nacional d'Aeronáutica y del Espaciu, l'axencia espacial d'Estaos Xuníos, cola collaboración internacional de la Axencia Espacial Europea y la Axencia Espacial Canadiense, incluyendo les contribuciones de quince naciones.

Les contribuciones d'Europa formalizar en 2007 con un Memorando d'Entendimientu ESA NASA, qu'inclúi'l llanzador Ariane-5 ECA, el preséu NIRSpec, el montaxe del bancu ópticu MIRI, y soporte de personal pa les operaciones.[11]

El JWST va tar n'órbita alredor del Sol aprosimao 1 500 000 kilómetros alloñáu de la Tierra, alredor del puntu de Lagrange L2 del sistema Tierra-Sol. Los oxetos cercanos a esti puntu pueden orbitar el Sol en sincronía cola Tierra, lo que dexa que al JWST utilizar un escudu contra la radiación, asitiáu ente'l telescopiu y el Sol, pa protexelo del calor y la lluz del Sol y una pequeña cantidá d'infrarroxu adicional de la Tierra. El telescopiu va tar nuna gran órbita de halo de 800 000 kilómetros de radio alredor del L2, y asina va evitar parte de solombra de la Tierra. Dende la posición del JWST, la Tierra va tar mui cerca de la posición del Sol pero ensin clisalo, ente que la Lluna va amosar una fase de media lluna diminuta na so máxima alloña angular del Sol.[12]

JWST configuráu pal llanzamientu

El telescopiu ta entamáu pa ser llanzáu nun cohete Ariane 5 nuna misión de cinco años con una fecha de llanzamientu previstu en 2018.[13]

Comparances[editar | editar la fonte]

A diferencia d'otros observatorios propuestos, la mayoría de los cualos yá fueron cancelaos o puestos n'espera, incluyendo'l Terrestrial Planet Finder (2011), Space Interferometry Mission (2010), Laser Interferometer Space Antenna (2011), y el International X-ray Observatory (2011), el telescopiu JWST ye la postrera gran misión astrofísica de la NASA en ver la lluz del día. Cola cancelación del Proyeutu Constelación (2010) y el retiru del Tresbordador Espacial (2011), ye unu de los pocos grandes proyeutos espaciales restantes de la NASA.

Los retrasos y los aumentos de costos del telescopiu pueden ser comparaos colos del telescopiu espacial Hubble.[14] Cuando s'empecipió formalmente en 1972, lo que vieno ser conocíu como'l Hubble tuvo un costo de desenvolvimientu envaloráu de 300 millones de dólares (o alredor de mil millones de dólares en 2006),[14] pero nel momentu que foi puestu n'órbita en 1990, costó alredor de cuatro veces más.[14] Amás, los nuevos preseos y les misiones de caltenimientu aumentaron el costo de siquier 9000 millones en 2006.[14]

Un artículu de 2006 na revista Nature señaló qu'un estudiu realizáu en 1984 pol Conseyu de Ciencies del Espaciu, envaloró qu'un observatoriu infrarroxu de próxima xeneración costaría 4000 millones de dólares (cerca de 7000 millones de dólares en 2006).[14]

Otros conceutos importantes de telescopios qu'o bien son cancelaos, estúdiense, o nun s'averen al llanzamientu inclúin el MAXIM (Microarcsecond X-ray Imaging Mission), SAFIR (Single Aperture Far-Infrared Observatory), SUVO (Space Ultraviolet-Visible Observatory), SPECS (Submillimeter Probe of the Evolution of Cosmic Structure), y los antes mentaes TPF, SIM, LLISA y IXO.

Desenvolvimientu[editar | editar la fonte]

Comparanza col espeyu primariu del Hubble.
Espeyos del James Webb

El JWST ye la maduración de los planes del Next Generation Space Telescope (NGST). Dellos conceutos enantes llexaos son los 8 metros d'apertura, órbita de 3 AU y la misión del telescopiu precursor NEXUS.[15][16] Prefirióse centrase nel curtiu y medianu infrarroxu, por trés razones principales: los oxetos d'altu fana en candia tienen les sos emisiones visibles movíes nel infrarroxu, los oxetos fríos como los discos de polvu y planetes emiten con mayor intensidá nel infrarroxu, y esti grupu ye bien malo d'estudiar dende tierra o polos telescopios espaciales esistentes como'l Hubble.

El JWST tien una masa previsto d'alredor de la metá de la del Hubble, pero'l so espeyu primariu (reflector de beriliu recubiertu de oru con un diámetru de 6,5 metros) tien una área de recepción cinco vegaes mayor (25 m² frente a 4,5 m²). El JWST ta empobináu escontra l'astronomía de infrarroxu cercanu, pero tamién puede vese la lluz visible de color naranxa y colloráu, según la rexón del infrarroxu mediu, dependiendo del preséu.

El trabayu de desenvolvimientu tempranu d'un socesor del Hubble ente 1989-1994, llevó al conceutu del telescopiu Hi-Z,[17] un telescopiu d'infrarroxos de 4 metros d'apertura, saliendo a 3 UA de la so órbita.[18] La órbita distante ayuda a amenorgar el llixeru ruiu de la lluz zodiacal.[18] Na era de "más rápidu, meyor y más baratu" a mediaos de la década de 1990, los líderes de la NASA impulsaron un telescopiu espacial de baxu costo con un espeyu primariu de 8 metros de diámetru.[19] La resultancia fueron los planes pa un NGST por 500 millones de dólares, 8 metros d'apertura y allugáu nel L2.[19] Pal 2002, el conceutu maureció hasta convertise nuna realidá técnica, que s'amenorgó a 6 metros d'apertura y el costo envalorar n'alredor de 2500 millones de dólares.[14]

Elementos pal diseñu unviar dende:

En 2002, TRW foi mercáu por Northrop Grumman.

Misión[editar | editar la fonte]

La misión primaria del JWST tien cuatro oxetivos principales:

Por cuenta de la combinación ente'l fana en candia, l'escurecimientu por cuenta de les nubes de polvu interestelar y les baxes temperatures de munchos de los oxetos a estudiar, el JWST va operar a longitud d'onda infrarroxes, nun rangu d'ente 1 y 27 micrómetros. P'asegurase que les observaciones nun tean interferíes poles emisiones infrarroxes del propiu telescopiu y los aparatos de midida, el conxuntu tien de tar a baxa temperatura. Al atopase bien protexíu del Sol puede algamar aprosimao los 50 K (-223 °C). Pa esti fin, el JWST va tener incorporáu una gran placa metalizada, que va bloquiar les emisiones infrarroxes del Sol, la Tierra y la Lluna. El telescopiu va tar alcontráu nel segundu de los puntos de Lagrange, conocíu como L2, pa facilitar la operación de protexer el telescopiu de les emisiones infrarroxes del Sol y la Tierra. L'observatoriu va llanzar en 2019. Tres un periodu de preparación d'aprosimao 6 meses, va empezar la misión científica, que plantégase con una duración mínima de 5 años. Espérase que la duración máxima sía de 10 años, y l'observatoriu ta siendo diseñáu teniendo bien en cuenta esto.

Óptica[editar | editar la fonte]

El JWST va tener una masa d'aprosimao la metá que la del telescopiu espacial Hubble; el so espeyu primariu (un reflector de 6,5 metros) va tener una área 6 vegaes mayor. Como esti diámetru ye enforma mayor que cualquier vehículu de llanzamientu actual l'espeyu va tar compuestu de 18 segmentos hexagonales, que van esplegase dende'l telescopiu una vegada llanzáu. Pequeños motores d'alta sensibilidá van asitiar los segmentos del espeyu en posición, que una vegada asitiaos escasamente van movese. En telescopios terrestres como'l Keck en Ḥawai los segmentos del espeyu afáense de cutio pa compensar los efectos de la distorsión atmosférica. Esto ye llamáu óptica adaptativa.

Estáu del proyeutu[editar | editar la fonte]

N'abril de 2006 el programa foi revisáu, siguiendo l'exemplu de la revisión que tuvo llugar yá n'agostu de 2005, pa comprobar si ye necesariu dalguna medría nel presupuestu. En xineru de 2007 el programa pasó una revisión pa determinar si los diseños y teunoloxíes propuestos tán disponibles anguaño. En marzu de 2008 el proyeutu completó la so revisión preliminar de diseñu. El programa JWST taba a fines del 2009 na fase de diseñu final y fabricación (Fase C). El so próximu puntu de revisión ta planiáu pa marzu del 2010. La integración de los distintos elementos na nave, según les pruebes finales, van llevar unos 22 meses (dende 2011 a 2013), dempués de lo que va poder ser finalmente llanzáu.

Preseos previstos[editar | editar la fonte]

Prevese que l'observatoriu cunte colos siguientes preseos:

  • Optical Telescope Element (OTE)
  • Integrated Science Instrument Module (ISIM)
  • Near InfraRed Camera (NIRCam)
  • Near InfraRed Spectrograph (NIRSpec)
  • Fine Guidance Sensor (FGS)
  • Mid Infrared Instrument (MIRI)

Referencies[editar | editar la fonte]

  1. «NASA’s James Webb Space Telescope to be Launched Spring 2019».
  2. «ESA JWST Timeline». Archiváu dende l'orixinal, el 15 de mayu de 2016. Consultáu'l 13 de xineru de 2012.
  3. «NASA – JWST – people». Consultáu'l 13 de xineru de 2012.
  4. During, John. «The James Webb Space Telescope». The James Webb Space Telescope. National Aeronautics and Space Administration. Consultáu'l 31 d'avientu de 2011.
  5. John Mather. «JWST Science».
  6. «What We Could Lose if the James Webb Telescope Is Killed». PCMAG (8 de xunetu de 2011).
  7. «Final Polishing Complete on Remaining Twelve Webb Mirrors (06.29.11)».
  8. «NASA budget plan saves telescope, cuts space taxis». Reuters. 16 de payares de 2011. http://www.reuters.com/article/2011/11/16/us-usa-space-budget-idUSTRE7AF06320111116. 
  9. 9,0 9,1 9,2 «HubbleSite – Webb: Past and Future». Consultáu'l 13 de xineru de 2012.
  10. «About James Webb». NASA. Consultáu'l 15 de marzu de 2013.
  11. «ESA – Europe's Contributions to the JWST Mission». Consultáu'l 13 de xineru de 2012.
  12. «L2 Orbit». Space Telescope Science Institute. Consultáu'l 16 de xineru de 2012.
  13. «About the Webb». NASA.
  14. 14,0 14,1 14,2 14,3 14,4 14,5 «US astronomy: Is the next big thing too big?». Nature 440, pp. 140–143 (marzu de 2006).
  15. «Astrononmy and Astrophysics in the New Millennium». NASA.
  16. «Multidisciplinary analysis of the NEXUS precursor space telescope». doi:10.1117/12.460079.
  17. «Advanced Concepts Studies – The 4 m Aperture "Hi Z" Telescope». NASA Space Optics Manufacturing Technology Center. Archiváu dende l'orixinal, el 15 d'ochobre de 2011.
  18. 18,0 18,1 «STSCI JWST History 1994».
  19. 19,0 19,1 «STSCI JWST History 1996». Stsci.edu. Consultáu'l 16 de xineru de 2012.
  20. http://sci.esa.int/science-y/www/object/index.cfm?fobjectid=29548
  21. «Copia archivada». Archiváu dende l'orixinal, el 12 d'avientu de 2012. Consultáu'l 3 d'agostu de 2011.
  22. «Copia archivada». Archiváu dende l'orixinal, el 13 d'avientu de 2012. Consultáu'l 3 d'agostu de 2011.
  23. «Copia archivada». Archiváu dende l'orixinal, el 12 d'avientu de 2012. Consultáu'l 3 d'agostu de 2011.
  24. «TRW Selected as JWST Prime Contractor». STCI (11 de setiembre de 2003). Archiváu dende l'orixinal, el 5 d'agostu de 2012. Consultáu'l 13 de xineru de 2012.

Enllaces esternos[editar | editar la fonte]




Telescopio espacial James Webb