La humanidad ha estado desde sus comienzos siempre fascinados con el cosmos y lo vemos en los relatos y evidencias históricas de todos los pueblos del mundo. Tenemos el legado de los egipcios, los chinos, los mayas, los aztecas, los incas y muchos otros. Algunos recordaremos la serie de televisión cosmos y el libro del mismo nombre, una obra profunda del astrónomo Carl Sagan cuyo impacto se extendió más allá de la academia, logrando una comprensión popular de la ciencia y curiosidad global sobre el universo. En esto logra transmitir conceptos complejos de una manera accesible. Posiblemente, él es uno de los que introdujo el concepto del pensamiento crítico en el proceso educativo y el trabajo diario cuando señala que como sus padres no sabían nada de ciencia, realizaban preguntas con escepticismo y él debía clarificar su pensamiento sobre el método científico.

Luego vino otro fabuloso exponente de la ciencia moderna, el fabuloso Stephen Hawking, cuyos libros, desde: La breve historia del tiempo, El gran diseño, El universo en una cáscara, El tesoro cósmico, La teoría de todo y varios más, que desarrollo aún más nuestra curiosidad no solo por el mundo sino más allá de nuestro sistema planetario y galaxia.

Luego que el fabuloso telescopio Hubble nos acercó más al espacio interplanetario los científicos de la NASA en trabajo conjunto con otras agencias espaciales de Canadá y Europa; se plantearon la necesidad como socios estratégicos, no solo en tecnología y conocimiento, pero también en aportes recursos económicos este proyecto que demoró 26 años en diseñarse, con la colaboración de 2000 científicos y técnicos y a lo largo de las décadas en su construcción participaron más de 10,000 personas con Northrop Grumman como contratista principal.

Es posiblemente una de las obras de ingeniería más costosas y difíciles realizadas con una complejidad dónde el viaje por cohete a su ubicación en una órbita estable del punto Lagrange 2 situado a más de 1.5 millones de kilómetros de la tierra en un punto que equilibra las fuerzas gravitacionales del sol, la tierra y la luna a que el telescopio necesite un mínimo de combustible para correcciones de órbita.

El espejo de este telescopio de 6.5 m de diámetro es un mosaico de 18 segmentos hexagonales ajustados entre sí que todos tienen que plegarse como hojas de una mesa del comedor para poder incorporarlo en el cono frontal del cohete Ariane junto con el resto de los equipos para el lanzamiento. Su viaje de más de un mes hacia la órbita más el despliegue de sus numerosas partes en una secuencia increíblemente compleja de 55 pasos que le permitan desempaquetar y extender los paneles solares, las antenas, los brazos, los radiadores los espejos y un parasol multicapa para enfriarlo y mantenerlo a -240 °C para permitir mantener su ultra sensibilidad infrarroja.

Se necesitaron 50 despliegues con 344 llamados fallos de punto único (pasos individuales que tienen que funcionar secuencialmente para que la misión pueda considerarse exitosa) a realizarse en forma continua por más de tres semanas. Como punto de comparación, esto es el triple de fallos de punto único para el aterrizaje en Marte, que solo duró siete minutos. Luego se necesitaron más de seis meses para poner el servicio de observatorio asegurándose que todo el equipo e instrumentos funcionan como fue previsto luego se completa el año con seis meses de observaciones científicas preliminares para entrenar al telescopio en una amplia gama de objetivos que va desde interpretación y enfoque a planetas de nuestro propio sistema solar así como a las galaxias distantes, para entender los matices de este nuevo instrumento y compartirlo con la comunidad astronómica así como otros partícipes calificados como observadores del tiempo garantizado con personas que han pasado muchos años de su vida planificando y construyendo este nuevo telescopio y se les dará una primera oportunidad de utilizarlo.

Este es el telescopio infrarrojo más avanzado del mundo que permite retroceder en el tiempo cerca de 13,000 millones de años es decir detecta las primeras estrellas y galaxias que se formaron apenas unos cientos de millones de años después del Big Bang, cuando se condensaron nubes de gas neutro para formar los primeros objetos luminosos y que debido a la expansión del universo, la luz de estas primeras estrellas han desplazado de sus longitudes de onda originales más cortas hacia las del infrarrojo.

John Mather, un astrofísico de gran renombre y ganador de premio Nobel en física en 2006, comenzó a trabajar en el proyecto cuando ya había terminado de laborar en otro proyecto espacial llamado COBE cómo su director científico jefe. Este nos indica cuán complejo era este equipo donde había que desarrollar nuevos chips de procesador para cumplir los exigentes requisitos de rendimiento con bajo nivel de ruido, donde se eligió el berilio no magnético como sustrato del espejo en lugar de vidrio de sílice para lograr un peso ligero, su rigidez, una alta conductividad y capacidad de mantener su forma en rango de temperaturas extremas. Para aumentar su reflejo, estos espejos tuvieron que ser recubiertos con una capa de oro de solo 120 manómetros de espesor aplicado mediante deposición de vapor al vacío.

A pesar de todos los esfuerzos, los costos del proyecto fueron escalando conforme se determinaba las tecnologías, sus exigencias y sus revisiones de diseño crítico, que llevaron incluso al congreso americano a exigir una revisión independiente. Además, la NASA y las otras agencias espaciales necesitaban desarrollar nuevos equipos terrestres para probar todo el complicado despliegue y a su vez imitando las dinámicas de gravedad cero de esta nave espacial única en su tipo.

La Universidad de Arizona proporcionó la cámara de infrarrojo cercano (NIR am) mientras que la AGENCIA espacial europea (ESA) junto con el laboratorio de propulsión a chorro (JPL) suministraron el instrumento de infrarrojo medio (MIRI) y el espectrómetro de infrarrojos cercano (NIRSpec) especialmente adecuado para estudiar galaxias distantes y a su vez puede analizar más de 100 fuentes de luz simultáneamente. A través de micro obturadores cuyas celdas son del ancho de un cabello humano que incorporan pequeñas tapas que se abren y cierran individualmente cuando se aplica un campo magnético que permite el instrumento ver o bloquear en forma selectiva objetivos en su campo de visión. Todo esto finalmente complementado por un instrumento llamado FGS-NIRIAS Sensor de guía fina-generador de imágenes de infrarrojo cercano y espectrógrafo sin rendijas construido por la agencia espacial que permite ver el “el gran cosmos“ y ayuda a fijar a Webb objetivos con gran precisión. Ciertamente una ingeniería fascinante.