El CAB realiza la mayor aportación científica española al James Webb

El Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) es el único centro español, y uno de los pocos a nivel mundial, que participan en dos de los cuatro instrumentos a bordo, NIRSpec y MIRI. Dentro de un mes está previsto el lanzamiento del telescopio espacial James Webb, que se convertirá en el próximo gran observatorio científico en el espacio, desde la Guayana Francesa a bordo de un Ariane 5.

El telescopio James Webb permitirá explorar regiones y épocas en la historia del universo inaccesibles hoy en día, incluso para los telescopios más potentes. Después de más de tres décadas en órbita, el telescopio espacial Hubble pasará el testigo dentro de un mes al próximo gran observatorio en el espacio. Si todo se desarrolla como está previsto, el próximo 18 de diciembre se producirá el lanzamiento del telescopio. “Se trata de una ambiciosa misión de las agencias espaciales norteamericana, europea y canadiense (NASA/ESA/CNA), que incorpora importantísimas mejoras respecto a su predecesor, tanto a nivel tecnológico como de instrumentación, lo que permitirá a los científicos responder a las grandes cuestiones pendientes sobre el universo primigenio y realizar descubrimientos revolucionarios en todos los campos de la astronomía”, explican desde el CAB.

Con su espejo primario segmentado de 6,5 metros, el James Webb recogerá seis veces más luz que el Hubble, cuyo espejo primario es de 2,5 metros. Otro aspecto importante es que mientras que el Hubble se desplaza en una órbita cercana, más o menos circular, a unos 570 kilómetros sobre la superficie terrestre, el James Webb no orbitará realmente la Tierra, sino el Sol, situándose a una distancia de 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, concretamente en el denominado punto de Lagrange L2 TierraSol. En esa ubicación, el James Webb contará con un escudo solar multicapa del tamaño de una cancha de tenis que bloqueará permanentemente la luz del Sol, la Tierra y la Luna; y mantendrá el telescopio y la instrumentación a temperaturas criogénicas para su correcto funcionamiento. El James Webb contará con cuatro instrumentos, los espectrógrafos NIRSpec y MIRI; y las cámaras NIRCam y FGS/NIRISS.

Participación española

España, a través CAB, CSIC-INTA tiene una importante participación en esta misión, siendo uno de los pocos centros a nivel mundial que participan en dos de los cuatro instrumentos del James Webb, NIRSpec y MIRI. Además, la participación española en estos instrumentos ha estado liderada por dos investigadores del CAB, Santiago Arribas (NIRSpec) y Luis Colina (MIRI).

El instrumento NIRSpec (Near Infrared Spectrograph) es un espectrógrafo con una altísima sensibilidad, gracias al cual se puede descomponer y analizar la luz infrarroja (entre 0,6 y 5 micras de longitud de onda) con un gran detalle. Esto permite a los investigadores derivar las propiedades físicas, determinar la composición química, y caracterizar los movimientos de los objetos astronómicos observados. NIRSpec está especialmente diseñado para abordar los grandes objetivos científicos de la misión: la detección y caracterización de las primeras galaxias, y su transformación hasta el presente; los procesos que dan lugar a la formación de estrellas y los sistemas planetarios; y la caracterización de los exoplanetas y, en particular, la composición química y propiedades de sus atmósferas.

El instrumento NIRSpec ha sido construido por la ESA con Airbus Defence & Space como contratista principal. La NASA ha contribuido al instrumento con los detectores y el dispositivo microelectromecánico que permite la observación multiobjeto. Es importante señalar que las empresas españolas del sector aeroespacial CASA, CRISA e Iberespacio han desarrollado importantes componentes del instrumento NIRSpec, como es la electrónica de control de todo el instrumento, el sistema de cableado criogénico, y la cubierta del sistema óptico.

En cuanto a MIRI (Mid-Infrared Instrument), se trata del instrumento más sofisticado enviado al espacio para trabajar en el rango del infrarrojo térmico y está compuesto por una cámara, un espectrógrafo y un coronógrafo. Será de diez a cien veces más sensible que su inmediato predecesor, y tendrá una resolución angular de 6 a 8 veces superior.

La participación española en MIRI ha sido muy importante, pues desde 2001 se participa en el desarrollo del instrumento y en su explotación científica. En este sentido, los grupos de ingeniería del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA junto con la empresa de ingeniería Lidax desarrollaron el MTS (MIRI Telescope Simulator) hasta 2012.

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