Un telescopi gegantí pren forma a l’espai

Nova YorkEls astrònoms ja poden respirar alleujats. Fa unes setmanes, l’observatori espacial més potent que s’ha construït mai es va enlairar amb un gran estrèpit i les esperances i els somnis d’una generació d’astrònoms concentrades en un paquet de miralls, cables, fixacions i fines làmines de plàstic, es van elevar a bord d’una columna de flames i fum.

El 8 de gener, l’observatori en qüestió, el telescopi espacial James Webb, va completar un pas definitiu i crucial. A les 16.30 h va desplegar l’última secció dels seus miralls daurats hexagonals. Gairebé tres hores després, els enginyers van donar l’ordre de fixar els miralls al seu lloc. D’aquesta manera culminava el desplegament del telescopi, segons va informar la NASA.

Aquesta va ser la més recent d’un seguit de delicades maniobres executades travessant l’espai a gran velocitat i sota l’amenaça del que l’agència espacial ha anomenat 344 “punts concrets de fallada”. Ara el telescopi està gairebé a punt per començar a funcionar, tot i que encara haurà de superar moments de tensió. “M’emociona -comenta Thomas Zurbuchen, el màxim responsable científic de la NASA, sobre la col·locació definitiva dels miralls del telescopi al lloc previst-. Una fita increïble: ja gairebé tenim aquest patró tan bonic totalment muntat allà dalt, al cel”.

Un llançament plàcid

El telescopi espacial James Webb, que porta el nom d’un exadministrador de la NASA que va dirigir els anys de preparació del programa Apol·lo, és un projecte que ha trigat 25 anys a desenvolupar-se i ha costat 10.000 milions de dòlars. Té tres vegades l’envergadura del telescopi espacial Hubble i està dissenyat per captar imatges d’un passat més remot que el seu cèlebre predecessor amb l’objectiu d’estudiar les primeres estrelles i galàxies i servir de finestra a l’alba dels temps.

El seu llançament a bord d’un coet Ariane el matí del 25 de desembre va ser impecable. De fet, els enginyers van afirmar que s’havia estalviat prou combustible de maniobra per prorrogar els 10 anys que està previst que duri la missió. Potser fins al punt de doblar-ne la durada, segons Mike Menzel, enginyer de sistemes de missions del Centre de Vols Espacials Goddard de la NASA. Ara el telescopi ha de completar un trajecte d’un mes fins a un punt situat a més d’un milió i mig de quilòmetres de la Terra, molt més enllà de l’òrbita de la Lluna. El punt, anomenat L2, és on els camps gravitatoris de la Terra i el Sol es combinen per generar les condicions adequades per a una òrbita estable al voltant de l’estrella. Amb un mirall principal d’uns 6,5 metres d’ample, el telescopi era massa gran per cabre en un coet, motiu pel qual es va dividir el mirall en segments: un total de 18 hexàgons banyats d’or i plegats, els quals s’haurien de desplegar un cop el telescopi fos a l’espai.

Un altre repte venia donat per la necessitat que els instruments del telescopi fossin sensibles als infrarojos o a la “radiació tèrmica”, un tipus de radiació electromagnètica invisible per a l’ull humà. L’expansió de l’univers fa que les galàxies més distants i antigues s’allunyin de nosaltres a tanta velocitat que la llum visible d’aquelles galàxies passa a tenir longituds d’ona infraroges, més llargues. En conseqüència, el James Webb percebrà l’univers amb colors que no ha vist mai cap ull humà. Tot i això, per detectar la radiació infraroja procedent de fonts llunyanes, el telescopi ha d’estar molt fred, tot just uns graus per damunt del zero absolut. D’aquesta manera, s’aconsegueix que el mateix telescopi no interfereixi en la tasca de captació.

Problemes del directe

Després d’anys de proves de desplegament a la Terra, el desplegament del James Webb a l’espai ha fet sorgir petites sorpreses que Bill Ochs, enginyer del Centre de Vols Espacials Goddard de la NASA i director de projecte del telescopi, va definir davant de la premsa el 3 de gener com a “fase de coneixença amb el telescopi”. Els gestors de la missió van detectar altes temperatures en un motor de bord utilitzat només en el procés de desplegament, motiu pel qual els enginyers van reajuntar el telescopi el 2 de gener per protegir-lo de l’escalfor del Sol. A continuació, se’n van reajustar les plaques solars perquè els enginyers es van adonar que les reserves d’energia eren menors del que s’esperava.

Un dels moments de més risc es va viure el 4 de gener amb el desplegament, reeixit, d’una gran barrera solar de la mida d’una pista de tennis. Es va dissenyar per tal que el telescopi estigués sempre en la foscor i prou fred perquè la seva pròpia escalfor no emmascarés l’escalfor procedent d’estrelles distants que detectés. La barrera està formada per cinc capes d’un plàstic anomenat Kapton, que s’assembla al Mylar i que és igual de delicat. De fet, durant els assajos del desplegament, s’havia estripat ocasionalment. Aquesta vegada, però, el procés es va completar sense cap problema. “Va anar com una seda. Diria que ens ha sorprès molt a tots que no hi hagi hagut cap sobresalt”, comenta Hillary Stock, especialista en el desplegament de la barrera solar de Northrop Grumman, principal adjudicatària del telescopi.

Més tard, el 5 de gener, el James Webb va desplegar el seu mirall secundari, que està encarat als 18 hexàgons i reflecteix el que veu el telescopi cap als sensors. “Som a 965.000 quilòmetres de la Terra i, tot i això, tenim un telescopi”, va assenyalar Ochs a la sala de control d’operacions de la missió, situada a l’Institut de Ciències del Telescopi Espacial de Baltimore. A mesura que el telescopi anava acomplint les diverses tasques una rere l’altra, els astrònoms, que feia 25 anys que esperaven, es van començar a relaxar. “És estrany, però ja no estic tan ansiosa, el meu optimisme està desbocat (cosa del biaix optimista i l’efecte d’ancoratge)”, escriu Priyamvada Natarajan, cosmòloga de la Universitat de Yale, en un correu electrònic.

Tres dies més tard, els últims miralls quedaven fixats en la posició prevista, cosa que va fer esclatar una ovació entre els membres de l’equip presents a la sala de control de la missió i va desfermar una allau de xocades de mans i encaixades de punys. “Què se sent després de fer història, equip? -va preguntar als líders de la missió reunits a Baltimore el doctor Zurbuchen un cop es va completar la fixació-. N’acabeu de fer”.

Impaciència per rebre les imatges

“La NASA és un lloc on l’impossible esdevé possible”, comenta Bill Nelson, exsenador, exastronauta i actualment administrador de la NASA. Garth Illingworth, de la Universitat de Califòrnia (campus de Santa Cruz), diu: “No tinc paraules per descriure com és d’increïble tenir el mirall muntat del tot. És una fita fantàstica per a l’equip del telescopi espacial James Webb”. Alan Dressler, dels Observatoris Carnegie, que va presidir l’elaboració d’un informe que acabaria desembocant en el James Webb, explica: “El que commou en aquest moment és la capacitat extraordinària de la nostra espècie de col·laborar, organitzar milers de persones perquè treballin de manera curosa, incansable, abnegada i aparentment interminable pel bé superior de la humanitat”. Chanda Prescod Weinstein, astrofísica de la Universitat de New Hampshire, també ho destaca: “Ens recorda fins on podem arribar si treballem plegats”.

Tot i que es considera que el telescopi està plenament desplegat, encara hi ha moltes coses a fer. Segons Menzel, encara falten 49 “punts concrets de fallada”. Si algun d’ells generés problemes, en podrien resultar afectats algun dels instruments de la missió o tota la nau. A finals de gener el telescopi assolirà la seva òrbita definitiva a L2. Durant els cinc mesos següents, els astrònoms es dedicaran a retocar els miralls per enfocar-los correctament i començaran a provar i calibrar els instruments.

Després serà quan es començarà a fer ciència de debò. Els astrònoms de la missió han avançat que la primera imatge captada pel James Webb apareixerà al mes de juny, però ningú no ha volgut revelar què hi sortirà. Jane Rigby, científica de projecte de la missió al Centre de Vols Espacials Goddard de la NASA, va declarar en una roda de premsa celebrada el 8 de gener que les primeres imatges obtingudes durant l’alineament dels miralls sortiran borroses i lletges. Ara bé, un cop s’ajustin els miralls, les imatges del telescopi “deixaran tothom bocabadat”, vaticina la científica. “Tenim previst publicar una sèrie d’imatges impactants quan acabem la posada en funcionament i comencin les operacions científiques normals. Les imatges estan pensades per mostrar el que pot fer aquest telescopi”, explica la doctora Rigby.

“Estic impacient per veure aquestes primeres imatges i les primeres operacions científiques”, escriu en un correu electrònic Michael Turner, cosmòleg veterà de la Fundació Kavli de Los Angeles. “Serà una injecció de moral millor que [la sèrie d’humor] Ted Lasso, per als nostres esperits afligits pel covid”.

Copyright The New York Times

Ignasi Vancells