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Listo para escrutar el universo: el telescopio James Webb, el plan espacial más complejo de la NASA
El telescopio espacial James Webb será el mayor observatorio de ciencia espacial del mundo cuando se lance, capaz de sondear mundos inaccesibles hasta ahora y de explorar los orígenes de nuestro sistema solar.
Al cabo de una espera de 30 años y tras superar innumerables problemas, el telescopio James Webb, el instrumento de observación más grande y potente jamás construido, será lanzado este sábado (25.12.2021) al espacio, donde escrutará los orígenes del universo y explorará exoplanetas parecidos a la Tierra.
El lanzamiento previsto para este martes fue aplazado debido a las "malas condiciones meteorológicas", anunció la NASA. La agencia informó en redes sociales de este nuevo retraso, si bien también recalcó que ya se ha revisado todo el proceso previo al lanzamiento y que el cohete Ariane 5, encargado de transportar el telescopio, está listo para su misión.
La última fecha prevista era el día 24, pero la Nasa informa del retraso de al menos un día. De esta forma, la misión, en principio, no saldrá antes de las 07.20 horas (12.20 GMT) del día de Navidad. El miércoles se hará una nueva revisión meteorológica para confirmar la fecha.
Esclarecer dos preguntas esenciales de nuestra existencia
El telescopio James Webb seguirá los pasos del mítico Hubble, con la ambición de esclarecer dos preguntas esenciales: "¿De dónde venimos?" y "¿Estamos solos en el universo?", resumió Amber Straughn, astrofísico de la NASA, en una conferencia de prensa a inicios de diciembre.
Concebido en 1989 y bautizado "JWST" (James Webb Space Telescope, en honor de un ex dirigente de la NASA), este telescopio fue diseñado en colaboración con la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Cala Canadiense (CSA).
Su desarrollo estuvo marcado por innumerables problemas que aplazaron su lanzamiento durante años y que cuadruplicaron los costos iniciales hasta alcanzar los 10.000 millones de dólares.
¿Dónde ver el despegue?
La cobertura en directo del lanzamiento en inglés comienza el 25 de diciembre a las 6 a.m. EST. podrá ver en el canal de YouTube de la NASA y en NASA TV, así como en el sitio web y las cuentas de redes sociales de la agencia.
Para quienes quieran ver la cobertura en español, lo podrán hacer a partir de las 6:30 a.m. EST en la cuenta de YouTube de la NASA en español y en el sitio web de la NASA, dijeron representantes de la NASA el sábado (18 de diciembre) en un comunicado.
En detalle: el telescopio espacial James Webb
Para quienes tengan aún apetito de saber más en detalle sobre el telescopio, presentamos a continuación un resumen de esta joya de la ingeniería:
Su pieza central es su enorme espejo principal, de 6,6 metros de diámetro y formado por 18 espejos hexagonales más pequeños. Están hechos de berilio y recubiertos de oro para reflejar mejor la luz capturada desde los confines del Universo.
El observatorio también cuenta con cuatro instrumentos científicos: generadores de imágenes para tomar fotografías del cosmos y espectrómetros, que descomponen la luz para estudiar las propiedades químicas y físicas de los objetos observados.
El espejo y los instrumentos están protegidos por una enorme visera, formada por cinco capas superpuestas. Son del tamaño de una cancha de tenis, delgados como un cabello, y fabricados en kapton, un material elegido por su resistencia a las temperaturas extremas: un lado estará expuesto a más de 110 °C y el otro a -235 °C.
También habrá a bordo un módulo de servicio que contiene el sistema de propulsión y comunicación. En total, el observatorio pesa el equivalente a un autobús escolar.
El telescopio se colocará en órbita a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, cuatro veces la distancia de nuestro planeta a la Luna.
James Webb, en órbita alrededor del Sol
A diferencia del telescopio Hubble que gira alrededor de la Tierra, James Webb estará en órbita alrededor del Sol. Evolucionará en constante alineación con nuestro máximo astro y la Tierra, "detrás" de esta última. Su espejo estará constantemente de espaldas a nuestra principal estrella.
Llevará alrededor de un mes alcanzar esta posición, denominada punto de Lagrange L2. A esta distancia, no se puede prever ninguna misión de reparación tripulada, como había sido el caso del Hubble.
El despliegue más peligroso jamás intentado
Dado que el telescopio era demasiado grande para caber en un cohete, fue doblado sobre sí mismo. Una limitación técnica que genera la parte más complicada de la misión: su despliegue en el espacio, el más peligroso jamás intentado por la NASA.
Aproximadamente 30 minutos después del despegue, se desplegarán la antena de comunicaciones y los paneles solares que le suministran energía.
Entonces, la extensión de la visera solar, hasta ahora plegada como un acordeón, comenzará el sexto día, mucho después de haber pasado la Luna. Sus delgadas membranas serán guiadas por un complejo mecanismo que involucra 400 poleas y 400 metros de cable.
Durante la segunda semana, finalmente llegará el turno del espejo.
Una vez en su configuración final, los instrumentos deberán enfriarse y calibrarse, y los espejos deberán ajustarse con mucha precisión. Después de seis meses de aprontes y procedimientos, el telescopio estará listo.
Explorar las primeras edades del Universo
James Webb tiene dos misiones científicas importantes que juntas representarán más del 50 % de su tiempo de observación. Primero, explorar las primeras edades del Universo, que se remontan a unos pocos cientos de millones de años después del Big Bang –la Gran Explosión, base de la teoría de la evolución universal–. Los científicos quieren observar las primeras galaxias y estrellas del Universo.
Estudiar exoplanetas
Su segunda gran misión será estudiar exoplanetas, es decir, planetas alrededor de estrellas distintas de nuestro Sol, en busca de un entorno habitable, en particular mediante el estudio de su atmósfera.
La gran novedad de James Webb es que solo operará por medio del infrarrojo cercano y medio. Podrá ver a través de nubes de polvo impenetrables para el Hubble, que tiene una pequeña capacidad de infrarrojos pero opera principalmente en luz visible y ultravioleta.
También se planean observaciones más cercanas, en nuestro sistema solar, de Marte o Europa, una luna de Júpiter.
Proyecto de más de 30 años
Este proyecto se puso en marcha en la década de 1990, y su construcción se inició en 2004. Su despegue se ha pospuesto muchas veces, inicialmente en 2007, luego en 2018 ... En particular por la complejidad de su desarrollo.
El observatorio es el resultado de una inmensa colaboración internacional e integra también instrumentos canadienses y europeos. Más de 10.000 personas trabajaron en el proyecto, cuyo presupuesto se ha disparado, a un costo que finalmente se acerca a los 10.000 millones de dólares.
Funcionará durante al menos cinco años y, potencialmente, hasta más de 10 años.
FEW (AFP, EFE, NASA)
principal del estudio, Isaac Chiu, de Harvard.
Nuevos tratamientos del dolor
La técnica puede servir para diseñar nuevos tratamientos del dolor para actuar con precisión sobre los receptores del dolor y sin afectar al resto del organismo como hacen otros fármacos como los opioides, que, si bien son los analgésicos más eficaces del mercado, tienen potentes efectos secundarios y provocan adicción.
Todavía hay una gran necesidad clínica de desarrollar terapias del dolor no opiáceas "que no sean adictivas pero que sean eficaces para silenciar el dolor", explica la primera autora del estudio, Nicole Yang, investigadora de Harvard.
"Nuestros experimentos demuestran que una estrategia, al menos experimentalmente, podría dirigirse específicamente a las neuronas del dolor con esta toxina bacteriana", aunque la técnica aún debe ser probada y perfeccionada en más estudios con animales y, eventualmente, en humanos, apunta la investigadora.
Receptores para las toxinas del ántrax
Para hacer el estudio, los autores intentaron determinar en qué se diferencian las neuronas que detectan el dolor de otras neuronas del cuerpo humano y descubrieron que las fibras del dolor tienen receptores para las toxinas del ántrax, mientras que otros tipos de neuronas no.
Es decir, las fibras del dolor están estructuralmente preparadas para interactuar con la bacteria del ántrax.
Técnica es muy selectiva
A partir de ahí, llevaron a cabo una serie de experimentos en los que, entre otras cuestiones, comprobaron que la toxina del ántrax alteraba la señalización de las células nerviosas humanas en placas, y también en animales vivos.
Al inyectar la toxina en la parte inferior de la columna vertebral de los ratones, lograron bloquear el dolor sin alterar constantes vitales, como la frecuencia cardíaca, la temperatura corporal y la coordinación motora de los animales.
Así, demostraron que esta técnica es muy selectiva y precisa a la hora de dirigirse a las fibras del dolor y bloquearlo sin efectos sistémicos generalizados.
Además, la inyección de la toxina del ántrax en los ratones alivió los síntomas de otros dos tipos de dolor: el causado por la inflamación y el causado por el daño de las células nerviosas como sucede en lesiones traumáticas y ciertas infecciones virales como el herpes zóster, o la diabetes y los tratamientos del cáncer.
Células nerviosas permanecen intactas
También observaron que, a medida que disminuía el dolor, las células nerviosas tratadas permanecían fisiológicamente intactas, lo que indica que los efectos de bloqueo del dolor no se debían a una lesión de las células nerviosas, sino que se derivaban de la alteración de la señalización en su interior.
Por último, el equipo diseñó un vehículo portador a partir de proteínas de ántrax y lo utilizó para suministrar otras sustancias analgésicas a las células nerviosas como la toxina botulínica, otra bacteria potencialmente letal conocida por su capacidad de alterar la señalización nerviosa. Este método también bloqueó el dolor en los ratones.
El estudio concluye que estos experimentos han demostrado que éste podría ser un novedoso sistema de administración para combatir el dolor.
FEW (EFE, Nature Neuroscience, Harvard Medical School)