¿Por qué envían el telescopio James Webb a un millón y medio de kilómetros?

Por Baltasar Pérez | 20 diciembre 2021 | Astro, CIENCIA | 0

A esa distancia es imposible una reparación si algo va mal. ¿Qué tiene de especial ese punto exacto en el cosmos al que se dirige el supertelescopio James Webb?

Que el universo está lleno de asombros es difícilmente discutible, pero hay puntos en el espacio que rozan la magia. El físico Gerard O’Neill sugirió en la década de 1970 que la humanidad algún día podría mudarse a hogares flotantes situados en un punto de Lagrange entre la Tierra y la Luna. Son espacios tan singulares que es posible colocar algo en ellos, un satélite, un hogar flotante para la humanidad, o un supertelescopio como James Webb, sin que se desplace, sin que escape a la inmensidad del cosmos.

Uno de estos puntos ha sido el elegido para ubicar a James Webb, el observatorio astronómico cuyo lanzamiento está previsto para el próximo 25 de diciembre.

Se llaman puntos de Lagrange por el matemático y astrónomo Joseph-Louis Lagrange, que los descubrió, y podríamos imaginarlos como paradas en el universo, zonas de descanso. Situados en estos puntos, un asteroide, una nave espacial, o una nube de polvo permanecen allí, suspendidos por las invisibles fuerzas de la gravedad, y solo necesitan una cantidad mínima de energía para corregir el rumbo si se despistan.

Estos puntos existen porque los objetos celestes, en su incesante movimiento, se atraen unos a otros, y en varios puntos concretos, los campos gravitatorios de dos cuerpos masivos (como el Sol y la Tierra) se equilibran. Esta zona «cero» son los “aparcamientos” espaciales, los puntos de Lagrange.

Hay muchos de estos puntos singulares en el espacio, como resultado del equilibrio de las fuerzas gravitacionales de distintos objetos del sistema solar, pero solo hay cinco que resultan del equilibrio entre la Tierra y el Sol.

L2, el gélido aparcamiento para James Webb

Uno de ellos, el punto L2, se encuentra a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra en dirección opuesta al Sol. Esto significa que colocar allí un satélite, o un telescopio como James Webb, permite que sus paneles solares se dirijan al Sol para tomar de él la energía que necesita para corregir rumbo si es preciso y, al mismo tiempo, el espectacular espejo de su telescopio puede estar dirigido hacia el exterior del sistema solar. Con el sol y la Tierra a su espalda, los espejos chapados en oro de Webb tendrán una vista sin obstáculos del universo.

El vídeo muestra cómo se moverá James Webb, como ligado a la Tierra en su órbita alrededor del Sol:

Hay más razones para elegir L2 y no L1, que está más cerca de la Tierra. Para que Webb funcione correctamente y pueda recoger la luz infrarroja (que al fin y al cabo es calor) de objetos muy débiles y lejanos, el telescopio debe estar muy frío. En la zona en sombra de L2, donde no le da el sol, estará a -233℃. A esta temperatura el supertelescopio es lo suficientemente sensible para detectar el rescoldo de objetos que pudieron formarse en el origen del universo.

Desde aquí, el telescopio podrá verlo todo, desde los planetas de nuestro sistema solar hasta las galaxias más distantes. Webb orbitará demasiado lejos para que cualquier astronauta pueda pasar si el observatorio se rompe. Pero las vistas merecen correr el riesgo.

Los puntos de Lagrange ya han sido utilizados en otras misiones, y no solo los que se forman entre la Tierra y el Sol. Por ejemplo, la NASA acaba de enviar una sonda, Lucy, a explorar los asteroides Troyanos que circunda Júpiter. Estos asteroides habitan el punto de Lagrange entre Júpiter y el Sol.

Respecto a los puntos de Lagrange en el sistema Tierra-Sol, en L1 se han colocado observadores del Sol tan fructíferos como SOHO. En L2 ya hay varios satélites, incluida la sonda Wilkinson y los observatorios espaciales Herschel y Planck. Así que James Webb tendrá que hacerse hueco.

Un viaje interespacial de punto a punto

Una de las características reales de los puntos de Lagrange que más juego dan a la ficción es que las propiedades especiales de la gravedad hacen que sea extraordinariamente fácil para las naves espaciales moverse de un punto de Lagrange a otro, empujándose con una propulsión mínima. Si pudiéramos establecer bases habitables en puntos de Lagrange, movernos de uno a otro sería mucho más sencillo que subir y bajar a la Luna.

Hipotéticamente, una agencia espacial podría mover James Webb del lejano L2 hacia un punto de Lagrange mucho más cercano creado por la Tierra y la Luna, al que a los astronautas les sería más fácil llegar. En ese punto de Lagrange, podría establecerse un taller de reparación que pudiera dar servicio a futuras misiones y luego enviarlas de regreso a L2.

La NASA ya ha aprovechado estas rutas antes: a principios de la década de 2000, una nave espacial viajó a L1, entre la Tierra y el sol, recogió algunas partículas del viento solar y luego se deslizó hacia L2, donde permaneció hasta que cumplió su destino, estrellándose en el desierto de Utah.