R. Ehrenwinkler Airbus "NIRSpec será clave para lograr una visión más profunda de la evolución del Universo"

El lanzamiento de la década está a punto de producirse. El telescopio James Webb ya es el sistema más grande jamás construido y ahora se enfrenta a un lanzamiento inminente, que está fijado para no antes del 24 de diciembre. Una dulce navidad.

La complejidad de este telescopio viene marcada por lo novedoso de sus instrumentos. Uno de ellos es el NIRSpec, que ha construido Airbus, y que tiene una larga de lista de centros de investigación y científicos a sus espaldas. Para conocer qué es, cómo funciona y qué aportará este instrumento, Infoespacial.com ha entrevistado al responsable del programa NIRSPec en Airbus, Ralph Ehrenwinkler.

¿Cuál es el papel de NIRSpec en JWST?

El telescopio Webb cambiará la forma en que vemos el universo, gracias a la combinación de su sensibilidad sin precedentes en el infrarrojo y su excelente calidad de imagen. NIRSpec será clave para lograr una visión más profunda de la evolución del Universo. Como ejemplo, los científicos usarán NIRSpec para estudiar la formación de las primeras estrellas y galaxias en nuestro Universo, cuando solo tenía unos pocos cientos de millones de años. NIRSpec podrá capturar los espectros de típicamente 60 a 200 galaxias a la vez, lo que permitirá a los científicos observar con exquisitos detalles cómo se formaron y evolucionaron. Mucho más cerca de nosotros, NIRSpec también se utilizará para estudiar la atmósfera de exoplanetas, estos planetas que orbitan alrededor de estrellas distintas de nuestro Sol. En particular, buscará la firma de moléculas clave como el agua en su atmósfera.

¿Qué tipo de ciencia aportará el instrumento a la misión?

NIRSpec es un instrumento muy versátil que traerá resultados nuevos y emocionantes en muchos campos diferentes de la astrofísica. Será el espectrógrafo de caballo de batalla de Webb, que dividirá la luz del infrarrojo cercano de los objetos astronómicos en diferentes componentes y brindará a los científicos más conocimientos sobre su composición física y química. NIRSpec tiene la capacidad de recopilar los espectros de hasta 200 objetos simultáneamente, lo que permite un uso muy eficiente del tiempo de Webb. Desde el punto L2 de Lagrange, estas observaciones apuntarán a objetos tan cercanos como planetas de nuestro Sistema Solar y tan distantes como las primeras galaxias ubicadas a más de 13.000 millones de años de distancia de nosotros.

¿A qué complejidad se ha enfrentado Airbus con NIRSpec?

El mayor desafío fue el material del que están hechas la mayoría de las piezas de NIRSpec. La placa base, la mayoría de las piezas estructurales y el espejo en sí están hechos de cerámica de carburo de silicio SiC100®. Las propiedades del material son las mejores para que un instrumento de este tipo a temperaturas criogénicas cumpla con los requisitos muy altos que cumple NIRSpec. El primer desafío es tener un diseño especial y robusto para todas las juntas para montar todas las piezas cerámicas juntas. El montaje de piezas cerámicas juntas es mucho más crítico que las piezas metálicas. Es como atornillar juntas placas de vidrio. Un solo error y las piezas se romperán. El segundo desafío es el trabajo de manipulación e integración en sí. Un solo toque leve con una herramienta podría dañar la pieza de cerámica. Se implementaron capacitaciones especiales para los operadores, protección individual de las partes cerámicas y procedimientos especiales de manejo e integración detallados para evitar daños en las partes cerámicas. Airbus logró entregar este instrumento de SiC sin dañar las piezas de SiC, que es un requisito absolutamente obligatorio. Finalmente, la prueba del instrumento a temperaturas criogénicas (-235°C) es un desafío en sí mismo.

¿Es el mayor desafío para Airbus hasta ahora?

Desarrollar, construir y probar instrumentos ópticos es cada vez un desafío. Nuestro desafío es construir instrumentos con mayor rendimiento todo el tiempo. Si hemos realizado un proyecto al borde de la posibilidad técnica, los científicos ya piden más antes de que hayamos entregado el instrumento actual. Volviendo a la cerámica de carburo de silicio, es uno de los mayores desafíos para Airbus y NIRSpec está al mismo nivel que Gaia y Euclid.

¿Cómo se siente antes del lanzamiento?

Me entusiasma el lanzamiento. Sin embargo, estoy más emocionado de ver las primeras imágenes y espectros tomados por NIRSpec. El desarrollo de NIRSpec comenzó en 2004 bajo un contrato BCD de la ESA. Me uní al equipo en 2007 y he trabajado desde entonces para ver que NIRSpec funciona correctamente en el espacio. Un equipo reducido de NIRSpec de Airbus apoyará la fase de puesta en servicio completa del Telescopio Espacial Webb. Estoy muy feliz y emocionado de seguir siendo parte del equipo completo de Webb y de contribuir a la historia científica más importante de la actualidad desde el principio hasta el final de la puesta en servicio. También estoy muy orgulloso de que todo el equipo de Airbus haya trabajado como un solo equipo para hacer de NIRSpec un éxito. Trabajar con el equipo completo de Webb en todo el mundo (principalmente con la NASA) fue y es la mejor experiencia que he tenido. Apenas puedo imaginar que algo como este proyecto me vuelva a venir.

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