enero 24, 2022

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El telescopio Webb comienza a desplegar el protector solar del tamaño de una cancha de tenis – Vuelo espacial ahora

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Concepto artístico del telescopio espacial James Webb con la mitad de su protector solar implantado. Crédito: NASA

Volando desde la Tierra a una distancia de más de 400.000 millas, el telescopio espacial James Webb extendió una de las dos barreras el viernes para comenzar a desplegar el protector solar de cinco capas de la misión. Con la botavara de babor en su lugar, esta noche se está trabajando para extender otra botavara de estribor.

Los despliegues críticos marcan algunos de los momentos más difíciles para preparar el observatorio de casi $ 10 mil millones para operaciones científicas, luego de su exitoso lanzamiento el 25 de diciembre a bordo de un cohete europeo Ariane 5.

La NASA confirmó la exitosa extensión del puerto en pleno auge en una actualización poco después de las 19:00 EST del viernes (0000 GMT del sábado).

Las dos barreras solares intermedias de Webb están diseñadas para tirar de las cinco membranas de la cortina en su distintiva forma de diamante.

Los equipos de tierra comenzaron a desplegar las dos barreras de protección solar varias horas más tarde de lo programado originalmente, dijo la NASA en una actualización el viernes por la noche. La agencia espacial dijo que los controladores de la misión en el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial tomaron medidas adicionales para confirmar que la cubierta del protector solar estaba completamente enrollada antes de proceder con el despliegue del primer brazo intermedio.

“Interruptores que deberían haber indicado que la tapa enrollada no se apagó cuando debería”, dijo la NASA. “Sin embargo, fuentes secundarias y terciarias confirmaron que sí. Los datos de temperatura parecían mostrar que la tapa del parasol se había desplegado para bloquear la luz solar de un sensor, y los sensores del giroscopio indicaron un movimiento consistente con la activación de los dispositivos de liberación de la tapa del parasol “.

Las cubiertas se abrieron y enrollaron para exponer el protector solar al espacio el jueves, pero se suponía que las cubiertas se abrirían más en la fase inicial de despliegue del brazo intermedio.

“Esta preparación final para comenzar a extender el boom de rango medio era lo que el equipo estaba buscando antes de comenzar el despliegue”, tuiteó la NASA.

Cinco segmentos telescópicos del puerto, o el brazo medio izquierdo, comenzaron a extenderse alrededor de la 1:30 pm EST (1830 GMT) del viernes. El brazo propulsado por motor alcanzó el despliegue completo a las 4:49 pm EST (2149 GMT), dijo la NASA.

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Los funcionarios han dicho repetidamente que el calendario de implementación de Webb podría cambiar en función de las condiciones en tiempo real.

Los gerentes decidieron el viernes por la noche proceder con la extensión de la pluma a estribor, y los pasos iniciales para ese despliegue comenzaron poco después de las 7:00 pm EST (0000 GMT), dijo la NASA.

Hecho de cinco frágiles membranas de kapton, cada una tan delgada como un cabello humano, el protector solar mantendrá los espejos, instrumentos y detectores de Webb en sombra constante, permitiendo que su temperatura de funcionamiento baje a aproximadamente menos 400 grados Fahrenheit. Estas frías condiciones son necesarias para que Webb pueda ver la tenue luz infrarroja de las primeras galaxias del universo a más de 13.500 millones de años luz de distancia.

La mayoría de los administradores y astrónomos de la NASA que esperan usar el telescopio Webb, un producto de casi tres décadas de desarrollo, dan la misma respuesta sobre el momento más estresante de la misión: el despliegue de protección solar.

“El protector solar es una de esas cosas que es casi inherentemente indeterminista”, dijo Mike Menzel, ingeniero de sistemas de misión de Webb en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Maryland. “La NASA está acostumbrada a colocar vigas rígidas en bisagras, porque son deterministas, puedes determinar cómo se mueven”.

“Dado que hay 40 despliegues principales diferentes y cientos de poleas y cables, todo me pone nervioso y continúa hasta que se despliega por completo”, dijo John Grunsfeld, astrofísico, ex astronauta y director del Directorio de Misiones Científicas de la NASA desde 2012 hasta 2016, un período clave en el desarrollo de Webb.

Pero es el protector solar lo que llamó la atención de Menzel durante el diseño y las pruebas de Webb.

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Menzel compara la predicción del comportamiento de las capas de protector solar con adivinar qué hará una cuerda cuando la empujes sobre una mesa.

“Lo mismo es cierto para las membranas de protección solar”, dijo. “Así que no podemos predecir realmente su forma, pero podemos restringirla. “Podemos tratar de evitar que vaya a lugares que no queremos, lugares donde puede ser atrapado o destrozado, o tal vez evitar la implantación de otros miembros”.

Todo sucede lentamente, con sensores en todo el observatorio que rastrean cómo se abre el protector solar. Los controladores de tierra pueden hacer una pausa entre los pasos para asegurarse de que todo funcione según lo diseñado.

Cada capa de protector solar es ligeramente diferente en tamaño y forma, creada utilizando secciones unidas térmicamente de Kapton con aproximadamente 10,000 costuras, según Krystal Puga, ingeniero de sistemas de naves espaciales de Webb en Northrop Grumman.

Hay tiras de refuerzo, o cortadores, para contener cualquier rasgadura o agujero, y cintas de metal que le dan al kapton algún soporte estructural.

Las membranas de protección solar están recubiertas con aluminio y dos de las capas externas están tratadas con silicona, lo que le da al material similar a la piel un tono púrpura.

Webb tiene 344 dispositivos que deberían funcionar exactamente como se espera. De estos, 107 son dispositivos de liberación de membrana, actuadores no explosivos que aseguran el parasol en su lugar para el lanzamiento.

En total, la secuencia de despliegue de la misión se basa en 140 mecanismos de liberación, 70 conjuntos de bisagras, ocho motores de despliegue, 400 poleas y 90 cables de 400 metros de longitud. También hay una gama de cojinetes, resortes y engranajes para transformar Webb desde el lanzamiento hasta la configuración operativa.

Con el protector solar en forma de diamante cubriendo un área del tamaño de una cancha de tenis, los controladores de Webb enviarán comandos al observatorio para tensar cada una de las cinco capas durante dos días, actualmente planeado para el sábado y el domingo.

“Una vez que nos quitamos el protector solar, es genial, pero luego tenemos que ajustarlo más”, dijo Keith Parrish, gerente de puesta en servicio de la NASA para Webb, en una entrevista antes del lanzamiento. “Las cinco capas tienen diferentes puntos a su alrededor donde se conectan, y luego tiraremos de los cables en cada una de esas esquinas para apretar realmente el protector solar”.

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“El último paso es super importante”, dijo Puga. “Necesitamos tensar todas las membranas usando una serie de poleas y cables para crear la separación entre cada una de las cinco capas”.

El tensado separará cada una de las cinco membranas kapton ultradelgadas, espaciando unas pocas pulgadas en el centro y unos pocos metros en los bordes exteriores. El espaciado cónico ayuda a permitir que el calor del sol se refleje entre las capas y, finalmente, se irradie de regreso al espacio.

Los instrumentos y el telescopio de Webb deben ser súper fríos para que sean sensibles a la luz infrarroja. Y los astrónomos quieren mirar el cosmos en longitudes de onda infrarrojas porque les permite ver las galaxias más antiguas cuyas ondas de luz han sido alargadas por la expansión del universo.

La astronomía infrarroja también revela regiones de formación de estrellas oscurecidas por nubes de gas y polvo opacas a los telescopios que ven en longitudes de onda visibles, el tipo de luz detectable por el ojo humano.

McCaughrean, un astrónomo que ha trabajado en Webb desde la década de 1990, tuiteó que la astronomía infrarroja con un telescopio caliente “es como tratar de mirar lo visible a plena luz del día con un telescopio hecho de lámparas. Es posible, pero no verá muy bien las cosas débiles. “

Una vez que se haya puesto y tenso el protector solar, los equipos de tierra centrarán su atención en desplegar el enorme espejo de Webb en su tamaño y forma completos. Estos eventos están programados para la próxima semana.

Webb navega hacia su puesto de operaciones en una órbita similar a un halo alrededor del punto L2 Lagrange, un punto de equilibrio gravitacional a casi 1,5 millones de kilómetros de la Tierra.

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