Incluso antes del lanzamiento del Telescopio Espacial James Webb en 1990, los astrónomos comenzaron a plantear la pregunta: ¿Cuál es el siguiente paso después de Hubble?
En septiembre de 1989, el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI) y la NASA coorganizaron el Taller del Telescopio Espacial de Próxima Generación en STScI, reuniendo a más de 130 astrónomos e ingenieros. El grupo propuso que la NASA investigara la viabilidad de un telescopio de 10 metros, pasivamente enfriado, de infrarrojo cercano en una órbita alta de la Tierra o un telescopio de 16 metros basado en la Luna para estudiar galaxias con alto corrimiento al rojo.
En 1996, un comité de 18 miembros dirigido por el astrónomo Alan Dressler recomendó formalmente que la NASA desarrollara un telescopio espacial que observara los cielos en luz infrarroja, la banda de longitud de onda que permite a los astrónomos ver a través de nubes de polvo y gas y extiende la visión de la humanidad más lejos en el espacio y más atrás en el tiempo. Tendría un espejo con un diámetro de más de cuatro metros y operaría en una órbita bien más allá de la luna de la Tierra.
Tres equipos compuestos por científicos e ingenieros del sector privado y público se reunieron para determinar si la NASA podría hacer realidad la visión del comité. Los tres llegaron a la conclusión de que el telescopio propuesto funcionaría. La NASA acordó en 1997 financiar estudios adicionales para refinar los requisitos técnicos y financieros para construir el telescopio. Para 2002, la agencia había seleccionado los equipos para construir los instrumentos y el grupo de astrónomos que proporcionaría orientación para la construcción. También en 2002, el telescopio fue formalmente nombrado Telescopio Espacial James Webb, en honor al administrador de la NASA que dirigió el desarrollo del programa Apolo.
De la Visión a la Realidad
Los ingenieros y astrónomos innovaron nuevas formas de satisfacer las demandas científicas del telescopio Webb, así como una misión a una distancia no accesible desde la Tierra. A diferencia de Hubble, los astronautas no podrán reparar y actualizar el telescopio.
La construcción de Webb comenzó en 2004. En 2005, se eligió el puerto espacial Centre Spatial Guyanais (CSG) de la Agencia Espacial Europea en la Guayana Francesa como sitio de lanzamiento, y un cohete Ariane 5 como vehículo de lanzamiento. Para 2011, los 18 segmentos del espejo estaban terminados y probados para cumplir con las especificaciones requeridas.
Entre 2012 y 2013, las piezas individuales de Webb, construidas en varios lugares, comenzaron a llegar al Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. En 2013, comenzó la construcción de las capas del escudo solar. De 2013 a 2016, los instrumentos científicos de Webb fueron sometidos a numerosas pruebas de temperatura extrema y vibración. Desde finales de 2015 hasta principios de 2016, los 18 espejos individuales de Webb fueron instalados en la estructura del espejo posterior para ensamblar el espejo de 6.6 metros (21.7 pies).
En 2017, los espejos y los instrumentos científicos fueron conectados y probados, luego enviados al Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston, Texas. Pruebas ambientales adicionales del conjunto acoplado del telescopio y los instrumentos ocurrieron en una gigantesca cámara de vacío térmico en Johnson en 2017, resistiendo el Huracán Harvey a finales de agosto sin retrasos en el calendario. El ensamblaje final y las pruebas tienen lugar en 2018 y 2019 para asegurar que Webb realizará su complejo despliegue y misión científica perfectamente una vez en el espacio, ya que estará más lejos de lo que los humanos han viajado y no podrá ser servido. El 25 de diciembre de 2021 a las 7:20 a.m. EST (1220 GMT), Webb fue lanzado desde CSG.
Cronología del Proyecto Webb
1989
El Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI) y la NASA coorganizan el Taller del Telescopio Espacial de Próxima Generación en STScI. El enfoque fue las capacidades científicas y técnicas de un observatorio que seguiría al Telescopio Espacial James Webb después de su desmantelamiento, que se estimaba en ese momento para 2005.
1995_1996
Un comité del STScI recomienda un telescopio significativamente más grande capaz de observar luz infrarroja. La NASA selecciona el Centro de Vuelo Espacial Goddard y STScI para estudiar la viabilidad del Telescopio Espacial de Próxima Generación. Tres equipos independientes del gobierno y la industria aeroespacial determinan que tal observatorio es factible.
1997
La NASA selecciona equipos del Centro de Vuelo Espacial Goddard, TRW y Ball Aerospace para ajustar los requisitos técnicos y financieros del telescopio.
1999
Lockheed Martin, Ball Aerospace y TRW (también asociándose con Kodak y ATK) realizan estudios de misión de Fase A, incluyendo análisis preliminar del diseño y costo.
2002
- Basado en dos estudios de Fase A, la NASA selecciona el diseño de TRW/Ball Aerospace para continuar en estudios de diseño detallado de Fase B, que examinan el rendimiento y costo del diseño elegido.
- El telescopio es renombrado de Telescopio Espacial de Próxima Generación a Telescopio Espacial James Webb.
- En la Fase B, TRW y Ball reciben el contrato del observatorio, pero siguen cambios inmediatos. Northrop Grumman adquiere TRW y trabaja con Ball para desarrollar el observatorio durante las Fases B, C y D.
- La NASA selecciona el grupo de trabajo científico de vuelo y el equipo responsable de desarrollar la Cámara de Infrarrojo Cercano (NIRCam).
2004
Comienza la construcción de ciertas partes del telescopio que requieren trabajo extenso y a largo plazo, en particular, los instrumentos científicos de Webb y los 18 segmentos del espejo primario.
2005
La NASA aprueba el uso del cohete Ariane 5 de la Agencia Espacial Europea para lanzar Webb al espacio.
2006
Los equipos de instrumentos científicos para la Cámara de Infrarrojo Cercano (NIRCam) y el Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI) pasan las revisiones críticas de diseño e inician la construcción de los instrumentos de vuelo. Todas las tecnologías esenciales de Webb son probadas exitosamente en condiciones de vuelo.
2007_2008
La NASA somete la misión Webb a revisión por grupos internos y externos. La revisión preliminar de diseño interna y la revisión externa no abogada concluyen que los planes y diseños han alcanzado la madurez necesaria para que la NASA se comprometa con las fases C y D, que implican diseño detallado, adquisición, pruebas y ensamblaje de los componentes del telescopio y el observatorio. La construcción comienza en serio.
2009
La estructura del Módulo de Instrumentos Científicos Integrados (ISIM), construida para albergar los cuatro instrumentos científicos de Webb, llega al Centro de Vuelo Espacial Goddard para pruebas.
2010
Webb pasa su revisión crítica de diseño de misión, lo que significa que el observatorio integrado cumplirá con todos los requisitos científicos e ingenieriles para su misión.
2011
Los espejos de Webb están completados. Están recubiertos de berilio con una fina capa de oro y han pasado las pruebas criogénicas, que los expusieron a las temperaturas frías a las que estarán sometidos en el espacio.
2012
El Centro de Vuelo Espacial Goddard recibe dos de los cuatro instrumentos científicos de Webb, el Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI) y el Espectrógrafo sin Rendija y Cámara de Infrarrojo Cercano (NIRISS), así como el Sensor de Guía Fina de Webb, de las agencias espaciales europea y canadiense. El espejo secundario de Webb y los primeros tres segmentos del espejo primario también llegan al Centro de Vuelo Espacial Goddard desde Ball Aerospace & Technologies Corp. Northrop Grumman y su socio ATK terminan la construcción de la sección central de la estructura del espejo posterior de Webb, diseñada para sostener los segmentos del espejo primario del telescopio.
2013
Las dos "alas" laterales de la estructura del espejo posterior de Webb son completadas por Northrop Grumman y ATK. Los dos instrumentos científicos finales de Webb, la Cámara de Infrarrojo Cercano (NIRCam) y el Espectrógrafo de Infrarrojo Cercano (NIRSpec), así como los segmentos restantes del espejo primario, son entregados al Centro de Vuelo Espacial Goddard.
2014
Comienza la fabricación de las partes de la nave espacial (como tanques de combustible, giroscopios y paneles solares). Comienzan las pruebas criogénicas del Módulo de Instrumentos Científicos Integrados (ISIM), incluyendo los cuatro instrumentos, para demostrar el rendimiento de los instrumentos así como la electrónica utilizada para comunicarse con los instrumentos.
2015_2016
Se completan las pruebas criogénicas del Módulo de Instrumentos Científicos Integrados (ISIM). Los 18 segmentos del espejo primario son montados en el espejo posterior, junto con el espejo secundario y los soportes. Los espejos primario y secundario son integrados con los espejos posteriores y el ISIM para crear la unidad conocida como Elemento del Telescopio Óptico.
2017
El Elemento del Telescopio Óptico se somete exitosamente a pruebas criogénicas en una gigantesca cámara de vacío térmico llamada Cámara A en el Centro Espacial Johnson.
2018
Después de completar exitosamente su prueba final de vacío térmico, el Elemento del Telescopio Óptico es entregado a Northrop Grumman en Redondo Beach, California, trayendo todos los componentes de vuelo de Webb bajo un mismo techo. Se ejecutan las primeras pruebas exitosas de comunicaciones desde el Centro de Operaciones de Misión en STScI hasta la nave espacial del telescopio en tierra en California.
2019
Por primera vez, el elemento de la nave espacial de Webb—el escudo solar y el bus—pasa exitosamente pruebas acústicas, de vibración y de vacío térmico que simulan los rigores del entorno de lanzamiento así como el vacío extremo del espacio. Los ingenieros conectan exitosamente las dos mitades del telescopio Webb—el Elemento del Telescopio Óptico y la nave espacial—en Northrop Grumman.
2020
Webb se pliega completamente por primera vez y completa las pruebas ambientales finales para probar que puede soportar las sacudidas y golpes del entorno de lanzamiento. El escudo solar de Webb también se despliega por última vez en la Tierra.
2021
- Webb se pliega y almacena para el lanzamiento por última vez. STScI anuncia la selección de programas de Observación General del Ciclo 1, completando la ciencia que Webb realizará durante su primer año en el espacio. Webb es enviado al Centro Espacial de Guayana (Le Centre Spatial Guyanais, CSG) en Kourou, Guayana Francesa, para el lanzamiento.
- El Telescopio Espacial James Webb de la NASA es lanzado el 25 de diciembre a las 7:20 a.m. EST en un cohete Ariane 5 desde el Puerto Espacial de Europa en la Guayana Francesa.