Luns 15 Xullo 2024

A viguesa detrás do telescopio James Webb: “Veñen 29 días de terror”

A astrofísica da NASA Begoña Vila relata para GCiencia os detalles dun fito histórico que “cambiará os libros de ciencia e astronomía”

Coñecer o descoñecido. Facer unha sondaxe dos lugares máis recónditos do universo. E ver o nunca visto. As expectativas son esas. E todas elas están postas no telescopio máis caro e potente xamais creado: o James Webb. Un complexo observatorio espacial que se comezou a xestar hai 30 anos e no que colaboraron tres grandes axencias: a NASA, a Axencia Espacial Europea (ESA) e a Axencia Espacial Canadense. Despois de moitos aprazamentos, o James Webb está no espazo desde o sábado, viaxando ao seu destino: a 1,5 millóns de kilómetros da Terra. Dende alí observará as primeiras galaxias e tratará de atopar novos exoplanetas.

En todo este proxecto está inmersa a astrofísica viguesa Begoña Vila, unha das máximas responsables dun proxecto no que leva traballando dende o 2006. Ela e a persoa de referencia na toma de decisións en relación ao sensor do telescopio e a responsable de que  teña a máxima precisión na toma de imaxes. O seu traballo mereceu o Exceptional Public Achievement (Logro Público Excepcional), galardón que lle outorgou a NASA en 2016 polos seus logros excepcionais e liderazgo no deseño. Tamén foi a persoa encargada pola axencia estadounidense de narrar en español o lanzamento o pasado domingo. Agora, os ollos do James Webb miran máis ca nunca cara ao espazo.

Publicidade

—O James Webb xa está no espazo, malia os aprazamentos. 

—É un telescopio moi complicado dende o punto de vista técnico e houbo retrasos. Os que estabamos traballando nel, ao facer as probas, xa nos decatabamos de que non o podiamos lanzar no tempo que nos quedaba. De cando en cando xurdiron cousas que non esperabamos e que houbo que modificar. Se pasaran cando o telescopio estivera en órbita xa non poderiamos facer nada. Agora estamos moi contentos. De feito, os últimos retrasos só aprazaron o lanzamento uns días.

Publicidade

—Cal foi a maior dificultade á que se enfrontou o James Webb no seu longo proceso de construción?

—Houbo moitas. Os instrumentos teñen tecnoloxías distintas e cada un deles tivo os seus momentos de dificultade. Por exemplo, cando os detectores que xa tiñamos instalados empezaron a deteriorarse porque estaban deseñados para traballar a temperaturas moi frías e non toleraron ben a temperatura ambiente. Houbo que cambialos e iso non era o esperable. Foi moi difícil sacalos e poñelos, de novo, exactamente igual ca antes porque xa integraramos todos os instrumentos.

Tamén pasou cos espellos. Foi un proceso duro e difícil de prácticas porque houbo que aliñalos. Teñen que estar montados nunha estrutura moi particular para que non se deformen. Non obstante, cando fixemos as probas en Houston notamos que un deses soportes estaba cambiando un pouquiño a posición dos espellos. Polo tanto, cando falamos de dificultades case sempre foron cousas moi pequenas no James Webb, pero tamén moi importantes. Por exemplo, o parasol. Xa non só é difícil polo seu tamaño, senón porque tes que abrilo e dobralo exactamente igual. Os depregamentos están deseñados para facerse cando non hai gravidade. E iso non axuda cando facemos aquí as probas. O certo é que non podo escoller un só momento porque é un telescopio moi complexo e as dificultades foron moitas.

“Houbo moitas dificultades. Os instrumentos teñen tecnoloxías distintas e cada un tivo os seus momentos complicados”

—Como se está levando a cabo o despregamento? 

—Esta sendo moi complexo porque nunca se fixo algo así. Hai moitos momentos complicados. Por aquí dicimos que serán 29 días de terror. Teñen que pasar moitas cousas neste primeiro mes para que o lanzamento sexa un éxito. Á media hora do despegue tivemos que abrir o panel solar, posto que o necesitamos para que ter enerxía. Ás trece horas do lanzamento tivemos que facer unha maniobra de corrección que foi moi importante. E tamén está o despregamento do parasol. Despois de abrilo, que é un dos momentos críticos e máis complicados, temos que ter un espello secundario que debe baixar nese momento. Todos os despregamentos se farán nestes primeiros trinta días. E despois aínda teremos cinco meses máis para acabar o período de comisión.

—O parasol é un dos aspectos que máis preocupan. Para que serve realmente? 

—Permite ao James Webb, aos seus espellos e instrumentos, arrefriar ata chegar ás temperaturas ás que teñen que estar. O telescopio está a 40ºC máis arriba do cero absoluto, uns -230ºC. O que permite que cheguemos a esas temperaturas é o parasol. É como unha antuca de praia. Polo tanto, os instrumentos e os espellos están sempre á sombra dese parasol, que é o que permite que se arrefríen.

“A apertura do parasol é un dos momentos máis críticos e complicados do proceso de despregamento”

—Por que o James Webb ten que estar a temperaturas tan frías?

—Polo tipo de ciencia que quere facer o James Webb. É un telescopio que quere mirar a esas primeiras estrelas e galaxias que se formaron no universo, saber como se formaron os planetas e estrelas onde hai po e gas. Tamén quere mirar á atmosfera destes exoplanetas. Para iso do infravermello. Se queres detectar os sinais tan débiles destes obxectos tes que arrefriar os instrumentos e os espellos, porque todo emite calor. De non ser así, non poderías detectalos. Por iso é fundamental que cheguemos a temperaturas tan frías.

—Unha tecnoloxía que revolucionará a observación espacial. 

—Si. É unha revolución en dous sentidos. Na parte da enxeñaría, porque mandamos espellos máis grandes ao espazo. É dicir, espellos máis grandes feitos de pezas máis pequenas que aliñamos agora que o James Webb está xa no espazo. Ata o momento estivemos limitados polo tamaño do cohete. De igual maneira acontece co parasol, que é do tamaño dunha pista de tenis, e que podemos dobrar e abrir. Tamén é revolucionario dende o punto de vista tecnolóxico e, sobre todo, na parte da ciencia. Nunca miramos ao universo con eses ollos, nin miramos nunca cara a eses primeiros obxectos que se crearon despois do Big Bang. Non temos ningunha foto nin ningún espectro. Pensamos que cambiará os libros de ciencia e astronomía como fixo o Hubble.

—Como é posible que o James Webb nos vaia permitir mirar a esas primeiras galaxias?

—Poderemos mirar tan lonxe, a esas galaxias e estrelas tan temperás, porque eses obxectos emitiron luz hai 13.500 millóns de anos. Esa luz estivo viaxando todo ese tempo por un universo en expansión. A luz estírase e se queres facer unha foto tes que cazar esa luz. De igual maneira, o James Webb terá a sensibilidade necesaria para detectar esa luz, que vai ser moi débil. En canto a mirar as atmosferas doutros planetas, o mesmo. Precisamos esa lonxitude de onda. Sabemos que hai outros centos de planetas arredor doutras estrelas e o James Webb pode buscar máis pero tamén pode mirar se eses planetas que xa existen teñen atmosfera ou non. E, sobre todo, se teñen atmosfera saber cal é o seu compoñente. Estamos buscando algo parecido ao que atopariamos se miras á Terra dende o ceo e ves que ten auga, dióxido de carbono e metano. Estamos moi interesados noutros planetas que, cando miremos para eles dende arriba, a súa atmosfera teña eses elementos. Pensamos que son os necesarios para que haxa vida noutras partes.

—Hai quen di que o James Webb é o substituto do Hubble. É realmente así?

—Máis ben é o sucesor. O Hubble aínda vai estar observando por uns anos máis pero non se van facer novas visitas para reparar o instrumento. Por uns anos teremos os dous telescopios observando xuntos. Iso é fenomenal porque miran a mesma parte e dannos unha visión moito máis completa. De feito, o James Webb xa se pensou hai case trinta anos baseándose no que xa se sabía do Hubble.

“O James Webb poderá mirar a esas galaxias e estrelas que emitiron luz hai 13.500 millóns de anos”

—O Hubble foise reparando co paso dos anos pero o James Webb estará moi lonxe de nós.

—Si, as reparacións non se poderán facer. O Hubble dá voltas á Terra e púidose ir alí a arranxalo e poñer outros instrumentos. Pero o James Webb estará a 1,5 millóns de kilómetros da Terra, catro veces a distancia da lúa, e non temos a tecnoloxía para ir alí e reparalo. De feito, non se deseñou para ser arreglado. Iso é precisamente o motivo polo que tivemos que facer tantas probas e tan intensas aquí, na Terra. Para asegurarnos de que todo está ben.

—Aínda que o James Webb se acabe de lanzar, o seu deseño leva xestándose arredor de tres décadas. 

—Primeiro foi o seu concepto inicial, cando os astrónomos deciden que ciencia queren facer. Despois desenvolver esas tecnoloxías. Eran necesarias moitas cousas que non existían. Houbo que facer a tecnoloxía, probala e logo contruílo todo xunto. É un proceso longo, igual que o foi o Hubble no seu momento. Estes observatorios que son tan grandes sempre leva tempo que se preparen e estean listos.

—Un dos aspectos no que vostede centra o seu traballo é en conseguir que as imaxes sexan o máis nítidas posible. 

—Si. Un dos instrumentos dos que estou encargada é o de guía, que debe axudar a que o observatorio apunte ben. De igual maneira, que o observatorio poida permanecer estable cando cheguemos a onde a ciencia quere chegar. É unha parte crítica porque se non a temos ou non funciona ben, as fotos van saír movidas. É como o sistema de navegación do teu coche. Se todo vai ben lévate a onde tes que ir e non lle prestas ningunha atención. Pero se non vai todo ben, entón é cando te perdes e empezas a preguntar que está pasando.

“Houbo que desenvolver a tecnoloxía, probala e construílo todo xunto, e por iso foi un proceso tan longo”

—Como se consegue que esas imaxes saían nítidas? 

—O instrumento de guía, igual que os demais, quere mirar a unha parte do universo. Por iso o observatorio se vai mover nesa dirección. Cando esteamos alí, xa temos un catálogo de estrelas, pero isto tamén é un reto porque o James Webb vai mirar mellor ca outros telescopios, dos que saíron eses primeiros catálogos. Polo tanto, sabemos que atoparemos outros obxectos que non están nesas listas. Con independencia diso, buscamos unha estrela no lugar axeitado para que o instrumento poida facer o que necesita. Despois nós enganchamos a posición desa estrela e damos esa posición con moita precisión. Máis en detalle, dezaseis veces cada segundo. Iso mándase a un sistema de control cerrado que ten un espello. Se vemos que o observatorio se está movendo un pouquiño noutra dirección, move o espello para traelo de volta. Pero é unha cousa moi rápida, son movementos moi pequenos e isto é un sistema de control continuo. Pero iso non se nota, soamente que todo está ben e fixo. Por iso pode facer a foto ou tomar o espectro.

—O instrumento de guía non é o único que integra o James Webb.

—Non, e cada un deles ten a súa especialidade. Temos a NIRCam, unha achega dos Estados Unidos, que fará fotos incribles. Será fundamental, xunto co instrumento de guía, para que se aliñen os espellos. De feito, cando esteamos en órbita e fagamos a primeira foto da primeira estrela, na Terra imos ter dezaoito estrelas. Cada espello vaise comportar como un espello individual. Entón levaremos a cabo un proceso, que xa temos practicado moitas veces, para facer unha estrela soa moi ben enfocada.

“O James Webb atopará outros obxectos que non están no catálogo actual de estrelas”

Tamén temos as dúas contribucións de Europa, nas que participa España. Un deles fai espectros, capaz de facer 100 espectros á vez. O outro instrumento que vén de Europa chámase MIRI, vai ao infravermello mediano e chega ás 25 micras, cando os outros acadan as cinco micras. Pero para poder facer todo isto, MIRI ten que estar aínda máis frío que os outros instrumentos. Uns cinco ou seis graos por enriba do cero absoluto. Por iso leva o seu propio conxelador a bordo. Iso tamén foi un proceso complicado e duro de facer.

O cuarto instrumento é de Canadá. Pode facer espectros e imaxes, pero está especializado en buscar planetas que estean cerca das estrelas a unha distancia parecia á Terra. Cando estás bucando planetas arredor doutras estrelas, moitas veces atopas planetas grandes como Xúpiter ou Saturno. É incrible atopalos pero cremos que alí non podería haber vida. Este instrumento estaría optimizado para buscar os planetas máis próximos. Todos os instrumentos poden facer moitas cousas e observar de distinta maneira.

—Canto está previsto que o James Webb se manteña en órbita?

—Cando se deseñou pensábase que duraría cinco anos, pero todos os compoñentes se fixeron con marxe. Poderían ser dez anos, incluso doce ou trece. Non obstante, unha das cousas que van determinar a duración do James Webb é, precisamente, canto combustible use para chegar a onde ten que chegar. Aínda que o equipo de dinámica ten un plan moi ben preparado para usar a menor cantidade posible. Se todo sae ben, poderían ser incluso 15, 16 ou 17 anos. Aínda que a órbita á que imos é moi estable, non o é ao 100% e teremos que facer pequenas correccións de vez en cando. Ademais, o sol emite radiación solar que vai intentar mover as velas do James Webb, que é o parasol.

—Vostede leva moitos anos implicada neste proxecto. Como recorda os inicios?

—Empecei no 2006 co equipo de Canadá. Recordo a primeira proba fría que fixemos porque se teñen que ir facendo as probas dende o principio. Aínda recordo a emoción porque os detectores que leva o James Webb son deseñados para temperaturas moi frías. Entón,  cando fas fotos a temperatura normal, podes mirar a foto pero sae saturada, non ves nada. Aínda recordo esa emoción de cando o instrumento guiou por primeira vez. Dende ese entón sentín o mesmo. Cada proba que facemos é increíble. Unha viaxe moi longa e moi dura, moitos retos e momentos difíciles. Pero tamén moitos momentos moi felices. Son moi afortunada de formar parte deste equipo.

Laura Filloy
Laura Filloy
Xornalista científica pola Universidade Carlos III de Madrid. Comezou a súa andaina profesional no Faro de Vigo. Con experiencia en comunicación institucional a través de Médicos sen Fronteiras e a Deputación de Pontevedra, meteuse de cheo na divulgación científica na Axencia EFE. Dende 2021 en Gciencia, onde segue a cultivar a súa paixón pola ciencia.

DEIXAR UNHA RESPOSTA

Please enter your comment!
Please enter your name here

Este sitio emprega Akismet para reducir o spam. Aprende como se procesan os datos dos teus comentarios.

Relacionadas

A visualización da NASA que alerta do quecemento global: “O peor está por chegar”

A axencia espacial estadounidense advirte que a última década foi a máis cálida dende que hai rexistros

Estas son as cinco espectaculares imaxes do universo capturadas polo telescopio Euclid

O observatorio da ESA retrata, nun só día e con gran detalle, cúmulos de galaxias e estrelas e tamén presenta unha decena de artigos científicos

Cantos meteoritos impactaron contra a Terra? Descúbreo neste mapa interactivo

A ferramenta da NASA recompila a información recollida polos seus sensores dende 1988 e actualízase periodicamente

Investigadores de Vigo proban con éxito un deseño de antena para un vehículo lunar

O dispositivo facilitará o sistema de comunicación durante as incursións das covas atopadas no satélite