Telescopio espacial James Webb

[10]​ En desarrollo desde 1996,[11]​ lo denominaron inicialmente como Next Generation Space Telescope o NGST, en 2002 fue denominado James E. Webb, en honor al funcionario del gobierno estadounidense que fue administrador de la NASA entre 1961 y 1968 y jugó un papel integral en el programa Apolo.[12]​[13]​ El proyecto ha tenido numerosas demoras y gastos excesivos, siendo sometido a importante rediseño durante 2005.Este retraso fue inevitable debido a la pandemia de COVID-19, la cual hizo que el trabajo en la nave se viera disminuido.[34]​ Tras superar la prueba final de vacío térmico, el telescopio Webb demostró que funcionaría en el espacio.Los telescopios espaciales actuales como el Hubble no pueden estudiar estas bandas ya que sus espejos no son lo suficientemente fríos (el espejo del Hubble se mantiene a unos 15 °C) y, por lo tanto, el telescopio irradia con fuerza en las bandas IR.[42]​[43]​ Para realizar observaciones en el espectro infrarrojo, el telescopio Webb debe mantenerse a una temperatura muy baja, aproximadamente por debajo de 50 K (–220 °C), de lo contrario, la radiación infrarroja del propio telescopio podría bloquear o sobrecargar sus instrumentos.Para evitarlo utiliza un gran parasol que bloquea la luz y el calor del Sol, la Tierra y la Luna, además, su posición cercana al punto de Lagrange Tierra-Sol L2 mantiene los tres cuerpos en el mismo lado de la nave espacial en todo momento.Con posterioridad a esta configuración inicial, solo necesitó breves encendidos cada pocos días para mantener un enfoque óptimo, siendo distinto a los telescopios terrestres como el Observatorio W. M. Keck, que continuamente ajustan los segmentos de su espejo utilizando ópticas activas para superar los efectos de la carga gravitacional y del viento, y es posible debido a la falta de perturbaciones ambientales por estar ubicado en el espacio.[59]​ Los detectores infrarrojos de los módulos NIRCam, NIRSpec, FGS y NIRISS son suministrados por Teledyne Imaging Sensors (anteriormente Rockwell Scientific Company).[66]​ Está ubicado con orientación al Sol, en el lado "cálido" del telescopio, opera a una temperatura de aproximadamente 300 K.[63]​ Todo instrumento posicionado con orientación al Sol debe poder soportar condiciones térmicas de la órbita del halo del telescopio, que a un lado le da constantemente la luz solar y al otro la sombra por la barrera de la nave espacial.[69]​ Este inconveniente puede superarse mediante un cuidadoso diseño de la nave espacial, particularmente colocando el telescopio en un depósito con una sustancia extremadamente fría, como el helio líquido.[77]​ Otros planes que se barajaron estuvieron relacionados con la misión del telescopio precursor NEXUS.Se ha contratado la unidad comercial Astro Aerospace de Northrop Grumman para construir el Deployable Tower Assembly (DTA) que conecta el OTE con el bus de la nave espacial y el Mid Boom Assembly (MBA) que ayuda a desplegar los grandes paneles solares en órbita.[53]​ Un panel solar convierte la luz solar en energía eléctrica que recarga las baterías necesarias para operar los otros subsistemas, así como los instrumentos científicos, pero el calor de estas operaciones debe disiparse para obtener un rendimiento óptimo del equipo a 50 K (-220 °C).[91]​ Estas tecnologías se consideraron bastante completas y finalizadas como para subsanar riesgos importantes del proyecto.Pasar el MCDR significaba que el observatorio integrado puede cumplir con todos los requisitos científicos e ingenieros para su misión.El cronograma del proyecto fue revisado y actualizado durante los meses posteriores al MCDR, en un proceso llamado Independent Comprehensive Review Panel, que condujo a iniciar un nuevo plan de la misión para ser lanzado en 2015, pero se volvió a posponer hasta 2018.[119]​ En 2011, la Asociación Astronómica Estadounidense emitió una declaración donde apoyaba la construcción del telescopio Webb,[120]​ al igual que la senadora de Maryland, Barbara Mikulski.[113]​[122]​[123]​ Algunos científicos se mostraron preocupados por el constante aumento del presupuesto y los retrasos en el cronograma del telescopio, que competía por los escasos presupuestos dedicados a la astronomía y por lo tanto amenazaba la financiación de otros programas científicos espaciales.[126]​ Con lo recaudado entre los fondos estadounidenses e internacionales, se prevé que el valor total, sin incluir las operaciones ampliadas, supere los 10 000 millones de dólares una vez finalizado.ESA participa en la construcción y en el lanzamiento desde el año 2003, tras la aprobación de su colaboración, en 2007 firmó un acuerdo con la NASA.A cambio de una participación plena, representación y acceso al observatorio para sus astrónomos, ESA proporciona el instrumento NIRSpec, el Optical Bench Assembly del instrumento MIRI, un cohete Ariane 5 ECA y mano de obra para apoyar durante las operaciones.[89]​[131]​ El CSA proporciona el Fine Guidance Sensor and the Near-Infrared Imager Slitless Spectrograph más mano de obra para apoyar las operaciones.[133]​ En mayo de 2007, se montó un modelo a escala real del telescopio para exhibirlo en el Smithsonian Institution's National Air and Space Museum on the National Mall, Washington D. C. El modelo tenía como objetivo mostrar al público una mejor comprensión del tamaño, escala y complejidad del satélite, así como despertar el interés de los espectadores en la ciencia y la astronomía en general.El modelo se exhibió en Battery Park (Nueva York) durante el World Science Festival 2010, donde sirvió de telón de fondo para una mesa redonda con el Premio Nobel John C. Mather, el astronauta John M. Grunsfeld y la astrónoma Heidi Hammel.Por esta razón, los instrumentos de JWST no medirán la luz visible o ultravioleta como el telescopio Hubble, porque tiene una capacidad mucho mayor para realizar astronomía infrarroja.Además, la atmósfera misma irradia en la luz infrarroja, bloqueando a menudo el objeto que se observa.[151]​ La radiación infrarroja puede atravesar fácilmente las regiones de polvo cósmico que dispersan la luz visible.[150]​ Esto incluye las nubes del medio interestelar, enanas marrones, planetas tanto en nuestro sistema solar como en otros sistemas, cometas y objetos del cinturón de Kuiper que serán observados con el Mid-Infrared Instrument (MIRI) que requiere un refrigerador criogénico adicional.[155]​ Como esta conversión debe realizarse cerca de los detectores, en el lado más frío del telescopio, usar baja potencia de este circuito integrado será crucial para mantener la baja temperatura necesaria para el buen funcionamiento del telescopio Webb.