Un gran gira-sol per estudiar l'espai

Com si fos un gira-sol, el pròxim gran telescopi espacial ha desplegat els seus pètals -d’uns 6 metres-, gairebé a punt per buscar la llum. Són els 18 miralls hexagonals que conformen el cor del telescopi espacial James Webb de la NASA. Després de 20 anys i d’una despesa de 8.700 milions de dòlars, el seu llançament està previst per a l’octubre del 2018, quan se l’enviarà a 1,6 milions de quilòmetres de la Terra, informa la NASA. El telescopi, que porta el nom de l’exadministrador de la NASA James Webb, que va dirigir l’agència durant els anys seixanta, és l’esperat successor del Hubble.

Amb una capacitat de captació de llum set cops superior a la del Hubble, el Webb ha sigut dissenyat per veure-s’hi en l’espai a una distància molt superior que el seu predecessor i aprofundir més en el passat de l’Univers. S’espera que resolgui misteris sobre el quan i el com van sorgir les primeres estrelles i galàxies, ara fa uns 13.000 milions d’anys, quan l’Univers fumejava després del Big Bang.

Projecte polèmic

Aquest és el somni de la NASA des del 1996, quan es va concebre la idea del telescopi, que, en aquells moments, tenia un cost estimat de 500 milions de dòlars. Fa tot just sis anys, el projecte era, en paraules de la revista Nature, “el telescopi que ha devorat l’astronomia” a causa de la mala gestió del projecte, el seu cost -molt superior al pressupostat- i els retards respecte dels terminis previstos. La iniciativa ha acaparat fons de la NASA en detriment de la resta de projectes. En una ocasió una subcomissió de la Cambra de Representants dels Estats Units va votar a favor de cancel·lar-lo. En lloc de fer-ho, però, es va reiniciar el programa imposant-hi un sostre de despesa rigorós. Segons astrònoms que treballen en el projecte, les capacitats científiques del telescopi van sortir indemnes d’aquesta etapa. Jonathan P. Gardner, científic en cap adjunt del projecte, explica que el principal canvi va consistir a simplificar les proves a les quals se sotmet el telescopi.

Els principals perjudicats van ser majoritàriament altres projectes de la NASA, com ara la proposta d’un telescopi espacial per estudiar l’energia fosca, que l’Acadèmia Nacional de les Ciències nord-americana (NSF) esperava desenvolupar per la via ràpida per llançar el telescopi aquesta dècada. Actualment, el projecte continua ajornat i no es preveu que es dugui a terme fins als voltants del 2025.

Per a la NASA, el telescopi Webb ha sigut un projecte tecnològicament ambiciós, atès que ha sigut necessari efectuar deu innovacions tecnològiques perquè funcionés.

El telescopi, un colossal mirall de 6,5 metres de diàmetre (el Hubble en tenia 2,4), té la missió d’explorar un reialme de la història còsmica que es coneix amb el nom de l’època de reionització. És el període situat entre 150 i 1.000 milions d’anys després del principi del temps. Aleshores, violentes estrelles noves i la radiació abrusadora dels quàsars consumien la tenebrosa boira d’hidrogen que cobria gran part del cosmos al final del Big Bang. De fet, els astrònoms no saben quin procés violent va engendrar l’espectacle lluminós que cada nit, quan el sol es pon o s’apaguen els llums, saluda els nostres ulls. Teoritzen que una generació inicial d’estrelles compostes únicament d’hidrogen i d’heli (els elements creats durant el Big Bang) cremava frenèticament i generava explosions apocalíptiques, cosa que va desencadenar la sembra de materials cada cop més diversos pel cosmos. Tot i això, ningú no ha vist mai una estrella de les conegudes com a estrelles de la població III, tal com s’anomena aquests primers astres. A l’Univers modern no existeixen, de manera que els astrònoms les han de buscar en el passat.

Postals còsmiques de colors

Per complir aquesta ambició, cal sintonitzar el telescopi Webb amb un tipus de llum diferent del que perceben els nostres ulls o el telescopi Hubble. L’expansió del cosmos fa que les primeres galàxies i estrelles s’allunyin de nosaltres a una velocitat tal que la seva llum pateix un “corriment cap al vermell” i adopta longituds d’ona més llargues. La llum blava d’una galàxia, que quan acabava de néixer era plena de flamants i lluents estrelles noves, ens arriba 13.000 milions d’anys després, tan estirada que ha mutat a longituds d’ona infraroges invisibles, és a dir, radiació tèrmica. Així doncs, el telescopi Webb produirà postals còsmiques de colors que no ha vist mai cap ull. La millor manera d’estudiar els exoplanetes és a través de les emanacions infraroges i, de fet, des que es va concebre el telescopi Webb, així s’han descobert milers de planetes situats a l’exterior del Sistema Solar.

Tanmateix, per percebre aquests colors infrarojos, el telescopi ha d’estar a molt baixa temperatura (menys de 25ºC per sobre del zero absolut) perquè la seva pròpia escalfor no tapi la que prové de l’espai exterior. Un cop a l’espai, l’artefacte desplegarà un para-sol gegantí de la mida d’una pista de tenis amb l’objectiu que al telescopi no li toqui el sol i floti en l’espai sota una ombra permanent, a 1,6 milions de quilòmetres més enllà de la Lluna, i es conservi en un ambient de fred infinit.

L’escut solar està compost per cinc capes fines amb forma d’estel fetes a base d’un material anomenat Kapton. Tant l’escut com el mirall del telescopi són, de lluny, massa grans per encabir-los en un coet i per això se’ls haurà de llançar doblegats. A continuació, l’escut es desplegarà en aproximadament 180 maniobres.

Incertesa

L’última vegada que la NASA va posar en marxa un projecte astronòmic d’aquesta envergadura, amb el llançament del Hubble el 1990, les coses no van acabar d’anar bé. Un cop en òrbita, el popular telescopi no s’aconseguia enfocar. Un dels miralls no tenia la forma apropiada i mai no se l’havia sotmès a les proves pertinents. Finalment, els astronautes van esmenar l’error equipant-lo amb lents correctores. El Hubble va acabar convertint-se en la joia de la corona en el camp de l’astronomia.

L’agenda preveu dedicar ara temps i recursos a assegurar-se que això no torni a passar. “El telescopi ja està acabat”, assenyala John C. Mather, científic en cap del projecte. “Ara estem a punt de demostrar que funciona”.