Enfriar cosas en el espacio es más complicado de lo que piensas.Pero eso es exactamente por lo que está pasando el telescopio James Webb en este momento.Para que los sistemas de imágenes infrarrojas funcionen correctamente, es esencial bajar a temperaturas criogénicas.El telescopio ya ha comenzado, pero el proceso tardará semanas en completarse y está listo para capturar las primeras imágenes infrarrojas cósmicas innovadoras.
Puede parecer mucho tiempo enfriar algo, pero eso es parte de la dificultad de hacerlo en el espacio.El primer truco es evitar el sol, que puede calentarse hasta convertirse en ampollas si se expone a la luz solar directa.Afortunadamente, James Webb tiene una visera diseñada específicamente para protegerse de la luz solar directa.
El resto del equipo del telescopio se ha enfriado desde que se colocó el parasol hace unas semanas.Aún así, otro obstáculo a superar es la falta de dos de los tres métodos para eliminar naturalmente el calor del espacio.La conducción, en la que el calor se transfiere directamente a otro material, y la convección, en la que un nuevo material a menor temperatura sigue circulando frente a un material caliente por gravedad, no funcionan en un espacio de vacío.
Así que James Webb está usando un tercer método de disipación de calor, la radiación.El propio calor se escapa lentamente en forma de radiación infrarroja.Obviamente, ese infrarrojo es el tipo exacto que Webb quiere recopilar, por lo que otras fuentes distintas a las observables, como su propio equipo, pueden ser perjudiciales para la precisión de la medición.
Actualmente, el segmento del espejo primario del telescopio está en el rango de 40-60K (-233 a -213C), mientras que el espejo secundario está alrededor de los 30K (-270C).Todavía tenemos un largo camino por recorrer para alcanzar nuestra temperatura objetivo, que es unos 10 grados más fría que la actual.
El propio dispositivo infrarrojo de Webb tiene su propio objetivo de temperatura.Los dispositivos de infrarrojo cercano están actualmente alrededor de 75K, con una temperatura final esperada de alrededor de 40K. La NASA usó deliberadamente la diferencia de temperatura con los espejos para evitar la formación de hielo en la óptica usando calentadores.Ahora realiza la misma transferencia de calor radiante que los espejos, pero su instrumento hermano, el instrumento de infrarrojo medio (MIRI), es una bestia completamente diferente.
Para operar a plena capacidad, debe enfriarse artificialmente a 7K (-266C) por debajo de la temperatura alcanzada solo por enfriamiento radiativo.Por lo tanto, a diferencia de los sistemas de enfriamiento criogénico de otros telescopios anteriores, el MIRI está equipado con una unidad de enfriamiento criogénico que reutiliza su propio helio líquido como fuente de enfriamiento.
Esta es solo una de las muchas novedades de los telescopios espaciales más avanzados de las últimas décadas.Este nuevo informe de progreso muestra que el telescopio está progresando lenta y constantemente en la lista de verificación para comenzar el trabajo científico en meses.
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Imagen principal:
Temperaturas actuales (al 9 de febrero) para los conjuntos de espejos primario y secundario de Webb.
Créditos – NASA