James Webb, Nuestro Nuevo Ojo en el Cielo / James Webb, Our New Eye in the Sky

in Cervantes5 months ago


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Ilustración del telescopio espacial James Webb en el espacio / Illustration of the James Webb Space Telescope in space.Fuente / Source

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Español

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James Webb, Nuestro Nuevo Ojo en el Cielo

Durante este año, ha sido noticia, en varias ocasiones, el Telescopio Espacial James Webb, el cual fue lanzado, en un cohete Ariane 5, desde la Guayana Francesa el 25 de diciembre de 2021.

El James Webb, originalmente conocido bajo la denominación de Next Generation Space Telescope, es un proyecto conjunto, en el que participan 20 países y es operado conjuntamente por la Agencia Espacial Europea, la Canadience y la NASA. [1]

Fue concebido y proyectado desde 1996, como el instrumento de reemplazo de los telescopios espaciales Hubble y Spitzer y luego de infinidad de retrasos, por insuficiencias presupuestarias, fallas humanas, de hardware, e incluso la pandemia de Covid 19, logró ser lanzado a finales del año pasado, para finalmente, tras un viaje de 29 días, durante el cual se activarían paulatinamente varios de sus mecanismos, para desplegar el parasol y el espejo, arribar a su sitio final de operación en enero 24 de 2022 y concluir su calibración en 27 de abril de 2022. [1][5]

El James Webb está formado por tres componentes principales: el espejo principal, de 6,5 metros, conformado por 18 paneles hexagonales individuales de berilio recubierto de oro, cada uno montado sobre su propio mecanismo de alineación y calibración, el parasol formado por cinco hojas de Kapton, recubiertas de aluminio y silicio, que con un tamaño similar al de una cancha de tenis, tiene como principal objetivo mantener a temperaturas cercanas a 0°K al espejo y los instrumentos, y por último los instrumentos científicos que se acoplan al espejo principal, y son los encargados de dar sus capacidades superiores al James Webb. Estos instrumentos son a su vez cuatro [1][2]:

  • MIRI (Mid-Infrared Instrument): Es el instrumento de observación del infrarrojo medio, espectro en el que son visibles, los objetos más fríos y lejanos, debido al gran corrimiento al rojo de la radiación electromagnética que emiten, mientras los restantes instrumentos son enfriados sólo por el parasol, le MIRI además cuenta con su propio sistema de criogenia. [1][2]
  • NIRCam (Near-Infrared Camera): Si bien la MIRI puede observar objetos con mayor corrimiento al rojo, su resolución de observación es menor a la de la NIRCam, la cual será el principal instrumento de observación del Jame Webb, su espectro de observación abarca el visible de onda larga y el infrarrojo cercano, donde estará su principal objetivo de estudio, al tratar de enfocar los más antiguos y lejanos objetos del universo. [1][2]
  • NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph): este instrumento es capaz de estudiar el espectro en el infrarrojo cercano de hasta cien objetos simultáneamente. [1][2]
  • NIRISS/FGS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph/Fine Guidance Sensor): Este par de instrumentos se conforman en el sistema de estabilización de imagen de infrarrojo cercano y guía para apuntar del telescopio, permiten la detección de la luz proveniente de los objetos y estabilizar la imagen obtenida de ellos, con el propósito de orientar correctamente el telescopio. [1][2]

Además de estos componentes, el James Webb se encuentra ubicado sobre una plataforma llamada bus, que alberga los componentes computacionales de control del telescopio, comunicaciones y propulsión, además del armazón que soporta los demás componentes. [1]

La principal diferencia entre el James Webb y sus predecesores, radica no sólo en las dimensiones de su espejo principal, que casi triplica a la del Hubble (2,4 metros), sino en que sus instrumentos de observación, están configurados para explorar el cielo en el espectro visible de onda larga (naranja y rojo) y el infra rojo cercano y medio, lo que permite explorar objetos aun más distantes, con un gran corrimiento de la luz que emiten al infrarrojo.

Otra ventaja de James Webb, frente a los anteriores telescopios espaciales, es su ubicación, pues se encuentra situado en el punto Lagrange L2 de la orbita terrestre, punto en el que las fuerzas gravitacionales de la Tierra y el Sol se equilibran, dándole una posición en la que gira alrededor del Sol, en sincronía con la Tierra, desde la que tiene una vista completa del espacio, durante todo el año con un menor consumo de combustible y un mayor aprovechamiento del Sol para alimentar sus paneles. [5]

Estas características hacen al James Webb el observatorio con mayor poder de observación de todos, tanto espaciales, como terrestres. Lo que le brinda la posibilidad de estudiar los objetos más lejanos tanto en tiempo como en distancia, además ser capaz de proporcionar las primeras imágenes de exoplanetas y estudiar el espectro de absorción de sus atmósferas para determinar su composición.

Ya para terminar, en sus primeras imágenes, el James Webb ha dado unas increíbles vistas de las nubes de Júpiter, la nebulosa de Carina, el quinteto de galaxias de Stephan, entre otros objetos, pero una de la más impresionantes es la del cúmulo de galaxias SMACS 0723, la cual da muestra de sus capacidades de campo profundo, la más nítida y profunda imagen en infra rojo del universo jamás obtenida. [3]

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Primer campo Profundo del Telescopio James Webb Fuente

Esta imagen, cada uno, de los más de mil objetos luminosos que se observan, es una galaxia, y corresponde, en su totalidad, a una porción del cielo, equivalente a un grano de arena, sujeto entre los dedos, observado a la distancia del brazo extendido. Sin duda el James Webb y sus imágenes del espacio profundo seguirán dando de que hablar en los próximos años, más aún, cuando dedique tu tiempo al estudio de exoplanetas y su composición, en busca de aquellos, que podrían albergar vida. [4]

Texto de @amart29, Barcelona, Venezuela, julio de 2022

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English


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James Webb, Our New Eye in the Sky

During this year, the James Webb Space Telescope, which was launched on an Ariane 5 rocket from French Guiana on December 25, 2021, has been in the news several times.

The James Webb, originally known as the Next Generation Space Telescope, is a joint project involving 20 countries and operated jointly by the European Space Agency, the Canadian Space Agency and NASA. [1]

It was conceived and projected since 1996, as the replacement instrument for the Hubble and Spitzer space telescopes and after countless delays, due to budget shortfalls, human and hardware failures, and even the Covid 19 pandemic, it was launched at the end of last year, Finally, after a 29-day journey, during which several of its mechanisms would be gradually activated to deploy the sunshield and the mirror, it will arrive at its final operation site on January 24, 2022 and conclude its calibration on April 27, 2022. [1][5]

The James Webb consists of three main components: the 6.5-meter main mirror, consisting of 18 individual hexagonal panels of gold-coated beryllium, each mounted on its own alignment and calibration mechanism, the sunshield consisting of five sheets of Kapton, coated with aluminum and silicon, with a size similar to that of a tennis court, whose main purpose is to keep the mirror and instruments at temperatures close to 0°K, and finally the scientific instruments that are attached to the main mirror, and are responsible for giving the James Webb its superior capabilities. These instruments are in turn four [1][2]:

  • MIRI (Mid-Infrared Instrument): it is the instrument of observation of the mid-infrared, spectrum in which are visible, the coldest and farthest objects, due to the great redshift of the electromagnetic radiation they emit, while the remaining instruments are cooled only by the sunshield, MIRI also has its own cryogenic system. [1][2]
  • NIRCam (Near-Infrared Camera): Although the MIRI can observe objects at higher redshift, its observing resolution is lower than that of the NIRCam, which will be the main observing instrument of the Jame Webb, its observing spectrum covers the long-wave visible and near-infrared, where it will be its main study objective, trying to focus on the oldest and farthest objects in the universe. [1][2]
  • NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph): this instrument is capable of studying the near-infrared spectrum of up to one hundred objects simultaneously. [1][2]
  • NIRISS/FGS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph/Fine Guidance Sensor): This pair of instruments is part of the telescope's near-infrared image stabilization and pointing guidance system, allowing the detection of the light coming from the objects and stabilizing the image obtained from them, with the purpose of orienting the telescope correctly. [1][2]

In addition to these components, the James Webb is located on a platform called a bus, which houses the telescope's computational control, communications and propulsion components, as well as the truss that supports the other components. [1]

The main difference between the James Webb and its predecessors lies not only in the dimensions of its main mirror, which is almost three times that of the Hubble (2.4 meters), but also in the fact that its observing instruments are configured to explore the sky in the long-wave visible spectrum (orange and red) and the near- and mid-infrared, which allows exploring even more distant objects, with a large shift of the light they emit to the infrared.

Another advantage of James Webb, compared to previous space telescopes, is its location, since it is located at the Lagrange L2 point of the Earth's orbit, a point where the gravitational forces of the Earth and the Sun are balanced, giving it a position in which it rotates around the Sun, in synchrony with the Earth, from which it has a full view of space, throughout the year with lower fuel consumption and greater use of the Sun to power its panels. [5]

These characteristics make the James Webb the observatory with the greatest observing power of all, both space and terrestrial. This gives it the possibility of studying the most distant objects both in time and distance, as well as being able to provide the first images of exoplanets and study the absorption spectrum of their atmospheres to determine their composition.

Finally, in its first images, the James Webb has provided incredible views of Jupiter's clouds, the Carina nebula, Stephan's quintet of galaxies, among other objects, but one of the most impressive is that of the SMACS 0723 galaxy cluster, which demonstrates its deep-field capabilities, the sharpest and deepest infra-red image of the universe ever obtained. [3]

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First deep field of the James Webb Telescope Source

This image, each of the more than one thousand luminous objects observed, is a galaxy, and corresponds, in its entirety, to a portion of the sky, equivalent to a grain of sand, held between the fingers, observed at outstretched arm's length. Undoubtedly, the James Webb and its images of deep space will continue to be the talk of the town in the coming years, especially when it dedicates its time to the study of exoplanets and their composition, in search of those that could harbor life. [4]

Text of @amart29, Barcelona, Venezuela, July 2022


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Referencias / Sources

[1] Wikipedia. Telescopio espacial James Webb, Wikipedia.
[2] Romero, S. Los instrumentos del telescopio James Webb, Muy Interesante.
[3] Rodríguez, H. Las nuevas imágenes del Telescopio James Webb muestran un universo inédito, National Geographic España.
[4] NASA, Webb ofrece la imagen infrarroja más profunda del universo hasta la fecha, NASA
[5] Troytiño, I., El telescopio espacial James Webb llega a su destino, La Vanguardia.

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No es un simple telescopio, es una super maquina tecnológica y científica. Que maravilla

Gracias por este espacio informativo, @amart29