Este lunes 24 de enero, los ingenieros planean realizar una maniobra al telescopio espacial James Webb de la NASA/ESA/CANADIAN SPACE para que complete una corrección final que lo colocará en la órbita deseada, a 1,5 millones de distancia de la Tierra en lo que se llama el segundo punto de Lagrange o “L2” para abreviar.
El telescopio espacial James Webb debería alcanzar el punto L2 hoy, donde realizará los últimos ajustes de su configuración para empezar a observar el cielo.
Estado actualizado del telescopio a las 7:30 UTC del 24 de enero de 2022. Fuente: NASA
Los puntos de Lagrange
Los puntos de Lagrange son soluciones a lo que se llama el “problema restringido de los tres cuerpos”. Cualquier de los objetos masivos gravitacionalmente significativos en el espacio generan cinco ubicaciones específicas, puntos de Lagrange, donde sus fuerzas gravitatorias y la fuerza centrífuga del movimiento de un tercer cuerpo pequeño, como una nave espacial, están en equilibrio. Los puntos de Lagrange están etiquetados como L1 a L5 y están precedidos por los nombres de los dos cuerpos gravitatorios que los generan, Sol-Tierra en este caso (el grande primero).
Fuente: Equipo científico de la NASA/WMAP
Si bien todos los puntos de Lagrange son puntos de equilibrio gravitacional, no todos son completamente estables. L1, L2 y L3 son ubicaciones “metaestables” con gradientes de gravedad, como un punto más bajo en medio de una circunferencia, es un punto inestable en relación con los lados del resto de la orbita. L4 y L5 son estables en el sentido de que cada ubicación es como una depresión poco profunda o un cuenco en la cima de una colina o una loma larga y alta.
Representación gráfica del punto L2. Crédito: NASA
¿Por qué enviar a Webb a la órbita L2?
Porque es un lugar ideal para un observatorio infrarrojo. En Sol-Tierra L2, el Sol y la Tierra (y la Luna también) están siempre en un lado del espacio, lo que permite a Webb mantener la óptica y los instrumentos de su telescopio perpetuamente a la sombra. Esto les permite enfriarse para la sensibilidad infrarroja, y aun así acceder a casi la mitad del cielo en un momento dado para realizar observaciones. Para ver todos y cada uno de los puntos del cielo a lo largo del tiempo, solo es necesario esperar unos meses para viajar más alrededor del Sol y revelar más del cielo que antes estaba “detrás” del Sol.
La diferencia de temperatura entre los lados caliente y frío del telescopio es enorme: ¡casi podría hervir agua en el lado caliente y congelar nitrógeno en el lado frío!
Además, en L2, la Tierra está lo suficientemente lejos para que el calor generado de forma natural no afecte significativamente los componentes de Webb. Y debido a que L2 es una ubicación de equilibrio gravitacional, es fácil para Webb mantener una órbita allí. Tenga en cuenta que es más simple, más fácil y más eficiente orbitar alrededor de L2 que permanecer precisamente en L2. Además, al orbitar en lugar de estar exactamente en L2, Webb nunca tendrá el Sol eclipsado por la Tierra, lo cual es necesario para la estabilidad térmica de Webb y para la generación de energía. De hecho, ¡la órbita de Webb alrededor de L2 es más grande que la órbita de la Luna alrededor de la Tierra.
Por último, las ventajas de orbitar L2 se deben a que es conveniente para mantener siempre las comunicaciomes con el Centro de Operaciones de la Misión en la Tierra a través de la Red de Espacio Profundo.