Hacer que el telescopio espacial James Webb pase del concepto a la realidad ha sido un viaje largo y sinuoso.Y finalmente, después de décadas de planificación, trabajo, demoras y sobrecostos, la próxima generación de telescopios espaciales finalmente está lista para funcionar.Sin embargo, todos los involucrados en el proyecto JWST saben que un lanzamiento exitoso no es la victoria final, ya que el telescopio aún puede viajar en secreto al sitio de lanzamiento de la Agencia Espacial Europea (ESA) en la Guayana Francesa en un barco de carga.
De hecho, este es el punto en el que comienza el morderse las uñas a gran escala después del lanzamiento.Mientras el equipo del rover de Marte sufre“Siete minutos de terror”Para aterrizar la nave espacial en el Planeta Rojo, el equipo JWST experimentará más de 30 días de horror extremo en cámara lenta mientras el telescopio se embarca en un viaje de 1,5 millones de kilómetros (millones de millas). El segundo punto de Lagrange (L2).
Mientras tanto, JWST se implementará en cualquier configuración que desee, con más de 40 implementaciones importantes de varios sistemas. Se requieren cientos de actuadores para el mecanismo de disparo y bloqueo, junto con cables para liberar, juntas para actuar y sistemas eléctricos para activar. .
Durante la misión de racha de 30 días, todo debe funcionar perfectamente, todo hecho en un entorno espacial indomable utilizando su propio telescopio.No solo habrá 30 días de miedo, sino que todos los involucrados pueden tener 30 días de noches sin dormir.
Por supuesto, todo comienza con el despido, el propio horror.
“Estamos agregando este recurso increíblemente valioso a una explosión controlada”, dijo Heidi Hammel, científica interdisciplinaria y vicepresidenta de la Asociación de Universidades de Investigación en Astronomía.“Da miedo, pero la ciencia espacial es eso.Daremos un suspiro de alivio con un lanzamiento exitoso”.
Si todo va bien, la emoción/horror que se desarrolla comienza unos 30 minutos después del inicio del vuelo.El cohete Ariane 5 proporciona empuje durante aproximadamente 26 minutos, recorriendo el JWST aproximadamente 10 400 km.Después del corte de dos etapas, Webb se separa de la segunda etapa de Ariane 5.
“Esto activará el despliegue de paneles solares 30 minutos después del lanzamiento”, dijo Massimo Stiavelli, director de la oficina de la misión Webb en el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI).“Esto es muy importante porque necesitamos fuerza.Pero esta es solo la primera de muchas implementaciones importantes en el camino hacia L2”.
El próximo evento es despertar a Stiavelli en la noche.Mientras que Ariane coloca el JWST en un camino directo a L2, sin orbitar primero la Tierra, un lanzamiento significativo del propulsor dirige el telescopio en la dirección correcta.
“Tenemos que encender el motor del cohete del observatorio para llegar a la órbita deseada de L2”, dijo.“Mid Course Correction 1 (MCC1) puede ocurrir aproximadamente 12,5 horas después del lanzamiento.Esta es la quema más importante de la misión”.
“El JWST tiene que entrar en órbita en L2, y así fue como se diseñó la misión”, dijo Hammel.”Si los propulsores no se disparan para llevarnos allí, la misión continúa”.
Después del lanzamiento de los propulsores, la emisión y despliegue de antenas de alta ganancia para comunicarse con el telescopio y enviar los datos científicos más importantes a la Tierra es otro momento importante.
Dentro de la primera semana de Webb en el espacio, habrá una segunda maniobra de modificación de trayectoria, seguida de una serie de despliegues importantes con casi 200 actuadores necesarios para operar el parasol de JWST listo para desplegar.Esto incluye la extensión de la pluma y la liberación y el despliegue del radiador.
Aquí es donde comienza el verdadero morderse las uñas.Un parasol del tamaño de una cancha de tenis requeriría más de 150 mecanismos de desenganche para disparar correctamente durante tres días.
Helmut Jenkner, científico de STScI desde hace mucho tiempo, dijo: “La cantidad de actuadores sin excavar puede ser un dolor de cabeza porque todos tienen que funcionar”.“Con una confiabilidad del 99,9 % y superior, multiplicar el número de actuadores conduce a una cifra bastante alta”.
El complejo diseño del parasol incluye unas 7.000 piezas, incluidas 400 poleas, numerosos cables y 8 motores.Sin embargo, la ubicación del parasol es importante para aislar el telescopio del calor o la luz del Sol, la Tierra y la Luna para mantener el componente infrarrojo del telescopio lo más fresco posible.Esto permite que JWST detecte firmas débiles de objetos distantes en el espacio.Los telescopios y los instrumentos científicos comienzan a enfriarse rápidamente bajo la sombra de los toldos, pero tardarán varias semanas en enfriarse por completo y alcanzar una temperatura estable.
Durante la segunda semana después del lanzamiento, el telescopio comenzará a tomar forma con un arreglo de espejo secundario.Y luego llega el gran momento cuando los espejos primarios 6.5 de JWST comienzan a desplegarse.Comenzando por las alas laterales, se despliegan 18 segmentos de berilio chapados en oro.Luego, 132 actuadores en miniatura empujan o tiran de cada segmento del espejo en una alineación con precisión de micras para enfocarse en el espejo principal.Una vez más, todo debería funcionar perfectamente.
El primer mes es la parte más estresante de la implementación, pero se necesitan 6 meses para encender, calibrar y poner en marcha todos los dispositivos.Solo entonces los científicos pueden ver la “primera luz” en el telescopio.
“Hay una miríada de formas en que las cosas pueden salir mal”, admitió Hammel.“Pero en los últimos 20 años, y especialmente en los últimos cinco años, hemos probado este telescopio y todos sus sistemas de todas las formas imaginables. Agite, caliente el ciclo y lleve la presión a cero.De hecho, lo hicimos para encontrar todas las pequeñas cosas que podrían salir mal y nos aseguramos de hacer todo lo posible para asegurar una misión exitosa”.
Más información sobre JWSTEste sitio web de la NASA, ositio web de STScI.