Cómo funciona el telescopio espacial James Webb

Hay una pregunta que aparece en casi todas las observaciones que hacemos en la calle: «¿y esto es lo que ve el James Webb?». La respuesta corta es que no. La larga es más interesante, porque el James Webb no es «un Hubble más grande»: es una máquina distinta, construida para captar una luz que nuestros ojos no perciben y que la atmósfera terrestre nos roba antes de llegar al suelo. Entender cómo funciona explica todas sus rarezas: el espejo dorado y hexagonal, el parasol del tamaño de una pista de tenis y esa órbita a millón y medio de kilómetros de casa.

Webb se lanzó el 25 de diciembre de 2021 en un cohete Ariane 5 desde el Centro Espacial de Kourou, en la Guayana Francesa. Es un proyecto conjunto de la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA), y tardó alrededor de un mes en llegar a su puesto de trabajo.

Primero, el porqué: la luz infrarroja

Webb observa sobre todo en el infrarrojo, de unas 0,6 micras (el rojo que aún vemos) hasta unas 28 micras; una micra es la milésima parte de un milímetro. La elección no es un capricho técnico: resuelve tres problemas a la vez.

• El universo se expande y estira la luz. La radiación que salió de una galaxia hace más de trece mil millones de años partió como luz ultravioleta y visible, pero la expansión del espacio fue alargando su onda por el camino y nos llega ya convertida en infrarroja. Para ver las primeras galaxias no hay alternativa.
• El polvo estorba menos. Las estrellas nacen dentro de nubes densas de gas y polvo que bloquean la luz visible; el infrarrojo las atraviesa mucho mejor y permite mirar dentro del vivero, no solo su fachada.
• Lo frío brilla en infrarrojo. Los discos donde se forman planetas, las atmósferas de exoplanetas o los hielos de un cometa están demasiado fríos para emitir luz visible propia, pero sí emiten calor.

Y aquí está el problema que condiciona todo el diseño: la luz infrarroja es, en la práctica, calor. Un telescopio infrarrojo templado se ve a sí mismo, deslumbrado por su propio brillo térmico. Por eso Webb no es tanto un telescopio con nevera como una nevera enorme con un telescopio dentro.

Un espejo de 6,5 metros que viajó plegado

El espejo primario mide 6,5 metros de lado a lado, y no es una pieza única: son 18 segmentos hexagonales de 1,32 metros cada uno. Ahí está el primer truco. Ninguna cofia de cohete admite un espejo de seis metros y medio, así que viajó plegado, con los tres segmentos de cada extremo abatidos hacia atrás, y se desplegó ya en el espacio.

El material también tiene explicación. Cada segmento es de berilio, un metal ligero y rígido que apenas se deforma al enfriarse a temperaturas criogénicas; aligerado por detrás con una estructura de nervios, pesa unos 20 kilogramos. Encima lleva una capa de oro de 100 nanómetros protegida por una película de vidrio. El oro no está por lujo: refleja el infrarrojo mejor que el aluminio, y de ahí el color.

Dieciocho espejos que actúan como uno

Un espejo segmentado solo sirve si los trozos forman una superficie continua con precisión de nanómetros. Cada segmento monta actuadores que lo empujan y lo inclinan en pasos diminutos, y los primeros meses se dedicaron a alinearlos sobre una estrella brillante: primero se veían dieciocho imágenes sueltas y al final se fundieron en un único punto nítido.

El parasol: la nevera más grande jamás lanzada

Para que el telescopio se enfríe hasta unos −225 °C, Webb despliega un parasol de cinco capas de Kapton, un plástico resistente al calor, recubiertas de aluminio; las dos más expuestas llevan además un tratamiento de silicio que les da su tono lila. Cada capa es más fina que un cabello y el conjunto, desplegado, tiene el tamaño aproximado de una pista de tenis.

¿Por qué cinco capas separadas y no una gruesa? Porque el vacío entre ellas aísla mejor y porque la forma del conjunto obliga al calor a escapar por los bordes en vez de subir. Cada capa está más fría que la anterior. El resultado es una diferencia de más de 300 °C entre las dos caras del observatorio: la cara al Sol ronda los 85 °C y la fría baja hasta unos −233 °C. En el mismo aparato podrías casi hervir agua por un lado y congelar nitrógeno por el otro.

Por qué está en L2 y no dando vueltas a la Tierra

El Hubble orbita la Tierra a unos cientos de kilómetros. Webb, no: orbita el Sol acompañando a la Tierra, en torno al segundo punto de Lagrange (L2), a 1,5 millones de kilómetros de nosotros y siempre en la dirección opuesta al Sol. Los puntos de Lagrange son las cinco posiciones en las que la gravedad combinada de dos cuerpos permite que un tercero mucho más pequeño se mueva con ellos sin quedarse atrás.

La ventaja es geométrica, y es la clave de todo: desde L2, el Sol, la Tierra y la Luna quedan siempre en la misma dirección, así que un solo parasol tapa las tres fuentes de calor. En órbita terrestre baja, el telescopio entraría y saldría de la sombra de la Tierra cada hora y media y jamás tendría una temperatura estable.

Webb no está clavado en L2: describe una órbita amplia a su alrededor y, como ese equilibrio es inestable, enciende de vez en cuando sus propulsores para no derivar. La contrapartida es dura: allí no hay reparaciones posibles. Al Hubble fueron a arreglarlo cinco veces; a Webb no irá nadie. Las comunicaciones pasan por la Red del Espacio Profundo de la NASA, cuyas tres grandes estaciones están en California, Australia y la Comunidad de Madrid.

Los cuatro instrumentos

Detrás de los espejos hay cuatro instrumentos, más un sensor de guiado fino (FGS) que mantiene el apuntado sin temblar.

Instrumento	Rango	Para qué sirve	Aportado por
NIRCam	0,6–5 micras	Cámara principal; también coronógrafos que tapan la estrella para ver planetas	NASA
NIRSpec	0,6–5 micras	Espectrógrafo capaz de analizar hasta 100 objetos a la vez	ESA
MIRI	5–28 micras	Imagen y espectros en infrarrojo medio: polvo, hielos, objetos muy fríos	ESA y NASA
NIRISS / FGS	0,6–5 micras	Espectroscopía de tránsitos de exoplanetas y guiado del observatorio	CSA

Dos detalles merecen mención. Uno es el sistema de microobturadores de NIRSpec: una rejilla de unas 248 000 puertecitas del ancho de un cabello que se abren y cierran con un campo magnético. Abriendo solo las que coinciden con galaxias interesantes, saca cien espectros en una exposición en lugar de uno. El otro es MIRI: para llegar a las 28 micras necesita bajar a unos −266 °C, más de treinta grados por debajo del resto de instrumentos, así que lleva su propio criorrefrigerador mecánico. Una nevera dentro de la nevera.

Qué ha encontrado entre 2022 y hoy

Las primeras imágenes científicas se publicaron el 12 de julio de 2022. Una muestra de resultados sólidos:

Galaxias del amanecer cósmico

En 2024, el programa JADES confirmó con espectros de NIRSpec dos galaxias muy luminosas a corrimientos al rojo de 14,32 y 13,90: su luz salió unos 300 millones de años después del Big Bang. Lo relevante no es solo el récord, sino que galaxias tan brillantes ya existieran tan pronto. Los modelos no las esperaban y ese desajuste sigue abierto.

Atmósferas de otros mundos

Cuando un exoplaneta pasa por delante de su estrella, parte de la luz atraviesa su atmósfera y se lleva impresa la huella de sus moléculas. Con esa técnica, Webb logró en 2022 la primera detección inequívoca de dióxido de carbono en un planeta extrasolar, el gigante gaseoso WASP-39 b. Con una cautela necesaria: otros anuncios más llamativos, como las posibles moléculas asociadas a la vida en K2-18 b, siguen discutidos y no pueden darse por confirmados.

Y también mira a casa

Webb no solo observa lo lejano. En 2023 cartografió el penacho de vapor de agua de Encélado, la luna de Saturno: un chorro que llega hasta unos 10 000 kilómetros, cuarenta veces el radio del satélite, a unos −248 °C y con un caudal cercano a 300 kilogramos por segundo. En 2025 analizó el cometa interestelar 3I/ATLAS y le encontró una coma dominada por dióxido de carbono, algo insólito. Hay más en nuestro sistema solar.

Lo que Webb no hace

Conviene desmontar tres ideas muy repetidas:

• No ve el Big Bang. Durante los primeros 380 000 años el universo fue opaco a la luz. Webb llega a las primeras galaxias, no al principio.
• No sustituye al Hubble. El Hubble cubre el ultravioleta y el visible, donde Webb apenas entra: son complementarios y muchos resultados combinan ambos.
• Sus colores no son «los reales». El infrarrojo es invisible para el ojo humano: las imágenes traducen cada longitud de onda a un color visible, de más corta a más larga. No son falsas, son una traducción honesta, como un mapa de temperaturas.

Nada de esto le resta mérito. Un espejo de berilio dorado, plegado como un origami, enfriado por cinco láminas de plástico a millón y medio de kilómetros y alineado a escala de nanómetros a la primera es seguramente el instrumento más ambicioso que hemos construido. Y casi todo lo que hace se apoya en física que puedes comprobar desde un descampado de Torrejón. Si prefieres empezar por lo de esta noche, pásate por el cielo de hoy o acompáñanos en una de nuestras observaciones.