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El Telescopio James Webb está aproximadamente a un millón de millas de la Tierra en este mismo momento. Actualmente se encuentra en una órbita de halo en una ubicación identificada como el punto L2 de Lagrange.
En un mundo perfecto, un telescopio espacial recopilaría datos de todos los anchos de banda del espectro electromagnético. Sin embargo, las diferentes longitudes de onda del espectro electromagnético requieren otros equipos de recopilación y análisis de datos. A continuación, le contamos dónde orbita el telescopio James Webb en este momento y por qué está allí.
¿Qué tipo de telescopio es el James Webb?
JWST es un telescopio infrarrojo.
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Los telescopios recopilan datos de longitud de onda de El espectro electromagnético. Cada telescopio tiene longitudes de onda específicas que el equipo óptico, térmico o elemental está diseñado para capturar.
Ningún telescopio espacial específico cubre todo el espectro electromagnético. Cada sección del espectro electromagnético requiere una pieza de hardware diferente. Más hardware significa más peso, requisitos de energía y desafíos de mantenimiento.
Los telescopios están diseñados para satisfacer una necesidad científica particular. Algunos estudian exoplanetas, otros astronomía, otros química y algunos materia oscura o agujeros negros. Por lo tanto, no hay una”talla única”. En la siguiente tabla, veremos algunos telescopios famosos de las últimas décadas.
Telescopios recientes y su finalidad científica
Algunos telescopios tienen capacidades de detección superpuestas. El James Webb y el Hubble tienen capacidades de espectro de luz visible superpuestas. Odin y James Webb también tienen capacidades superpuestas de detección de infrarrojos.
Para comprender la ubicación de cada telescopio en el espacio, primero debemos observar los requisitos científicos principales del Hubble y el JWST.
James Webb-Space Telescope-Infrared
JWST es (principalmente) un telescopio infrarrojo. Las capacidades infrarrojas del telescopio le permiten capturar longitudes de onda creadas justo después del Big Bang. Comparemos las capacidades del telescopio espacial James Webb con el telescopio espacial Hubble para comprender mejor cómo las capacidades de infrarrojos JWST marcan la diferencia.
Efecto Doppler
Imagínese que estamos parados en un esquina de la calle. Un coche está aparcado justo delante de nosotros. El conductor acelera el motor a 5000 rpm en el tacómetro y lo mantiene allí. Oímos el sonido del motor y el tono de la máquina mientras funciona. Debido a que el automóvil está parado, el sonido que escuchamos se aleja del automóvil en todas las direcciones por igual.
Imagínese el mismo automóvil acelerándose hacia nosotros a 50 mph, con el tacómetro a 5000 rpm. Podemos escuchar el tono del motor cuando el vehículo se acerca a nuestra posición. Básicamente, el tono del motor es diferente al que escuchamos cuando el automóvil estaba estacionado frente a nosotros, con la misma intensidad de RPM.
Las ondas de sonido se comprimen frente al automóvil y el tono es más alto cuando el vehículo se acerca a nuestra posición. Las ondas de sonido se estiran en la parte trasera del automóvil y el tono es más bajo cuando el automóvil pasa por nuestra posición.
Las longitudes de onda comprimidas son más cortas y más cercanas al azul (en color) en el espectro electromagnético. Las longitudes de onda alargadas o estiradas son más largas en el espectro electromagnético, por lo que son rojas (en color). Los principios del efecto Doppler ayudan a explicar el desplazamiento al rojo y al azul.
Desplazamiento al rojo y desplazamiento al azul
A medida que la luz viaja por el espacio, la longitud de onda de la luz cambia, se estira o se comprime. El estiramiento o la compresión se conocen como desplazamiento al rojo y desplazamiento al azul.
Desplazamiento al rojo
En el desplazamiento al rojo, un objeto (como una galaxia, un agujero negro o un exoplaneta) se”aleja”de nosotros y la longitud de onda de la luz se estira hacia el extremo rojo del espectro de luz visible, alrededor de 700 nm.
Desplazamiento al azul
En el desplazamiento al azul, un objeto se mueve”hacia”nosotros, como Andrómeda Galaxy, o estrella de Barnard, la longitud de onda de la luz se comprime hacia el extremo azul del espectro de luz visible, alrededor de 400 nm.
Observar el corrimiento al rojo y al azul desde la perspectiva de la longitud de onda hace que sea más fácil de entender. El mismo entendimiento se aplica a las otras longitudes de onda no visibles en el espectro electromagnético.
Todas las longitudes de onda se estiran y comprimen, ya sean rayos gamma, microondas, luz visible, infrarrojos o ondas de radio. El ojo humano solo puede”ver”el cambio que ocurre con nuestros globos oculares en la sección visible del espectro electromagnético.
Teoría del Big Bang
Hace aproximadamente 13 800 millones de años, una explosión masiva creó el universo. La explosión se conoce como el Big Bang. El Cosmos, tal como lo conocemos hoy, se está expandiendo”fuera”o”lejos”del centro de esa explosión. Las longitudes de onda detectadas se desplazarán principalmente hacia el rojo.
La instrumentación del Hubble puede detectar longitudes de onda en un rango estrecho del espectro electromagnético. A medida que la luz pasa (se estira o alarga) del espectro visible al espectro infrarrojo del espectro electromagnético debido al corrimiento al rojo, la instrumentación del Hubble ya no puede detectar ondas de luz que están fuera de sus capacidades.
Configurado con instrumentación para la longitudes de onda infrarrojas, el JWST puede detectar longitudes de onda electromagnéticas desplazadas hacia el rojo que el Hubble no puede detectar.
¿Dónde está orbitando ahora el telescopio James Webb?
JWST y el Hubble están muy lejos ¡de cada uno! Con un buen telescopio de jardín, es posible que tenga una oportunidad (muy pequeña) de ver el Hubble a través de su lente. Sin embargo, no puede ubicar la ubicación del Telescopio James Webb en los cielos nocturnos, ¡incluso con un buen telescopio de jardín!
El Telescopio Espacial James Webb está en órbita alrededor del sol. El JWST es aproximadamente 1,000,000 millas sobre la superficie de la Tierra.
¿Dónde está la ubicación del Telescopio James Webb ¿en este segundo? ¿Qué es el telescopio James Webb viendo ahora mismo? La recopilación de datos del espectro electromagnético de longitud de onda del JWST es diferente a la del Hubble. El Hubble está”dirigido”a un objetivo y los datos se recopilan del objetivo. El JWST puede recopilar datos de varios objetos al mismo tiempo.
Observaciones paralelas del JWST
El JWST puede recopilar datos de múltiples instrumentos simultáneamente. Pero… ¡solo porque pueda recopilar datos simultáneamente no significa que deba hacerlo! ¿Su recopilación de datos afectará mi recopilación de datos?
Dato curioso: ¿Su proyecto recopilará tantos datos que deben enviarse a la Tierra para que los analice que no podemos descargar mi datos a la Tierra? El JWST puede almacenar 65 GB de datos. Hay dos”ventanas”diarias para descargar datos a la Tierra. Cada volcado de datos de la Tierra dura cuatro horas y se pueden transmitir alrededor de 28 GB de datos. Tenemos un ancho de banda limitado para la recopilación y transmisión de datos.
¿La recopilación de datos de la instrumentación que utiliza afectará la recopilación de datos del equipo? Estamos usando:
(Cámara de infrarrojo cercano (NIRCam)Espectrógrafo de infrarrojo cercano (NIRSpec)Instrumento de infrarrojo medio (MIRI)Sensor de guía fina/Generador de imágenes de infrarrojo cercanoEspectrógrafo sin ranura (FGS-NIRISS)
¿Qué es el James ¿Ubicación del telescopio Webb?
Es una pregunta complicada, ya que hay dos respuestas posibles.
El JWST está en una órbita de halo en el área L2. Una rotación completa alrededor del área L2 Lagrange se completa cada seis meses. El JWST también está en órbita alrededor del Sol.
Posición de Lagrange
Una posición de Lagrange es un lugar donde las fuerzas gravitatorias se equilibran entre dos cuerpos masivos en órbita.
Lagrange se refiere a dos puntos de equilibrio para objetos de masa pequeña bajo la influencia de dos cuerpos en órbita más grandes.
©Xander89, CC BY 3.0, vía Wikimedia Commons – Licencia se
Como resultado de las fuerzas gravitatorias, el JWST es relativamente estacionario. Los objetos más pequeños, como los telescopios, permanecerán dentro del”punto óptimo”y permanecerán en la posición de Lagrange. Actualmente hay otros tres telescopios en L2 Lagrange.
¿Todos los planetas tienen posiciones de Lagrange?
¡Absolutamente! Cada planeta tiene su propia posición de Lagrange en nuestro sistema solar. (Nos referimos a la posición de Lagrange Tierra-Sol.)
Mercurio-SolVenus-SolTierra-SolJúpiter-SolEtc.
¿Cuántas posiciones de Lagrange tiene cada planeta?
Cada planeta de nuestro sistema solar tiene cinco posiciones de Lagrange.
L4/L5 En el diagrama anterior, las posiciones L4 y L5 son las más estables Estacione un telescopio aquí y se quedará (literalmente) sin necesidad de corregir el rumbo. Si el telescopio se desvía un poco, la gravedad lo arrastrará de regreso al lugar donde aterrizó/llegó. Desafortunadamente, el telescopio también recolectará calor del sol y de la Tierra. Para este propósito, la instrumentación debe estar extremadamente fría, por lo que hay mejores ubicaciones que esta. L1, L3 Ambas ubicaciones tienen demasiado calor de fondo de la Tierra para realizar mediciones precisas con instrumentos. Cuanto más frío, mejor. L2 La posición del JWST, en relación con la Tierra, proporciona estabilidad térmica. El JWST”vagará”un poco, pero pequeños cohetes impulsarán cada tres semanas para mantener el telescopio en una órbita de halo alrededor de L2. El JWST completará una única órbita de halo del área L2 cada seis meses. El proceso se repetirá. La órbita del halo saca al JWST de detrás de la sombra de la Tierra para recargar sus baterías a través de paneles solares y transmitir datos a la Tierra.
¿Dónde está orbitando ahora el telescopio James Webb? Preguntas frecuentes (FAQ)
¿Dónde se encuentra aproximadamente el telescopio espacial James Webb?
El telescopio espacial James Webb está aproximadamente a un millón de millas de la Tierra. El JWST está en órbita alrededor del Sol. Si miras hacia el cielo nocturno, busca y encuentra la constelación de Leo.
¿Dónde se encuentra exactamente el telescopio espacial James Webb?
EL JWST se encuentra en la posición de Lagrange L2 Sol-Tierra.
¿Qué es la posición de Lagrange L2 Sol-Tierra?
La posición de Lagrange L2 Sol-Tierra es un punto dulce gravitacional celeste. Cada planeta de nuestro sistema solar tiene cinco posiciones de Lagrange. Los objetos en posiciones de Lagrange están en un estado de igualdad gravitacional entre el Sol y la Tierra. Como resultado, en posiciones específicas de Lagrange, orbitarán el Sol sin flotar hacia el espacio.
¿Hay alguna posibilidad de que pueda ver el Telescopio Espacial James Webb desde la Tierra con mis propios ojos?
No. Ninguna posibilidad. Los astrónomos domésticos con ojo de águila pueden detectar el rayo de luz de la Estación Espacial Internacional a simple vista, pero tendrán más suerte con un telescopio.
¿Cuál es la duración esperada de la misión del Telescopio Espacial James Webb? ?
El proyecto JWST se ejecutará hasta que el telescopio se quede sin combustible. Las estimaciones previas al lanzamiento eran de aproximadamente cinco años. Las estimaciones posteriores al lanzamiento son de más de diez años.
¿Se puede repostar el Telescopio Espacial James Webb en la posición L2 Lagrange?
No, no con la tecnología actual. Los diseñadores del JWST incluyeron un puerto de combustible externo, pero la NASA actualmente necesita más capacidad para realizar una operación de reabastecimiento de combustible a un millón de millas de la Tierra.