O que o Telescópio Espacial James Webb está fazendo atualmente? (2) – Tempos de Ciência

O que o Telescópio Espacial James Webb está fazendo agora, que se tornará os novos olhos da humanidade? O Telescópio Espacial James Webb, que começará suas primeiras observações em maio ou junho deste ano, foi lançado há mais de três meses. Marcando o Mês da Ciência, resumimos o progresso feito desde o lançamento do Telescópio Espacial James Webb até o presente e traçamos planos futuros.

A estrutura do telescópio James Webb © JWST/NASA

Instalação bem-sucedida do protetor solar

Às 15h48 do dia 3 de janeiro, a primeira camada de JWST Sunshield foi colocada com tensão e começou a apertar. A pala de sol, que tem cinco camadas no total, levará cerca de três dias para abrir, e a primeira camada é a maior e tem o tamanho de uma quadra de tênis. A camada superior é a parte mais importante, pois é a camada que recebe mais calor do sol. Isso porque é uma grande parte de manter o telescópio frio o suficiente para detectar a luz infravermelha. Após concluir o trabalho de tensionamento da primeira camada, a equipe da JWST logo iniciou o tensionamento da segunda e terceira camadas.

As camadas 1, 2 e 3 começam a se esticar sob pressão © JWST / NASA

O aperto de três camadas levou mais de cinco horas no total, de acordo com James Cooper, diretor do protetor solar baseado na Web da NASA no Goddard Space Flight Center, e foi uma tarefa muito delicada de regular as interações complexas entre as membranas. A equipe JWST já completou com sucesso o teste de três camadas, que é totalmente divulgado, deixando apenas o trabalho de tração para as duas camadas restantes.

As cinco camadas começam a aparecer © JWST / NASA

A partir da manhã seguinte, a equipe da JWST concluiu com sucesso o trabalho de vedação da quinta e última camada de protetor solar após um trabalho cuidadoso de aproximadamente duas horas e meia. Um pára-sol totalmente difuso começou a proteger o telescópio da radiação solar e começou a manter a temperatura do telescópio de cerca de 383 K (cerca de 230 graus Fahrenheit) a pelo menos 36 K (-394 graus Fahrenheit).

Escudo solar totalmente implantado © JWST/NASA

Tampa antipoluição MIRI aberta

Outras atividades estavam em andamento enquanto a equipe do JWST aplicava tensão nas palas de sol. Especificamente, o capô de controle de poluição do MIRI (Middle Infrared Instrument) foi aberto. Como o MIRI deve operar em temperaturas muito baixas, há uma tampa de controle de poluição para proteger a temperatura do telescópio de componentes sensíveis, como aquecedores. De acordo com o Dr. Gillian Wright, pesquisador-chefe europeu do MIRI, a tampa superior de segurança foi fechada durante o lançamento, e a abertura e o fechamento são determinados pela temperatura do telescópio.

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Para abrir a tampa, você deve primeiro ligar a eletrônica de controle do dispositivo para verificar seu correto funcionamento. Após concluir o teste com sucesso, a equipe do JWST desligou novamente a eletrônica de controle do dispositivo. De acordo com o Dr. Wright, ele permanecerá o mesmo por pelo menos alguns dias, e o MIRI esfriará até sua meta final de 6-7K, pronto para funcionar novamente quando a primeira lâmpada estiver completamente pronta.

Suporte ao Bujing instalado com sucesso

Quando a luz atinge os 18 espelhos primários do JWST, ela é direcionada através de um espelho secundário para os instrumentos do telescópio JWST. Portanto, o suporte à subvisão é uma estrutura indispensável para o monitoramento bem-sucedido. Às 12h23 do dia 5 de janeiro, a equipe do JWST anunciou que havia instalado com sucesso o suporte Sub-gyeong, que tinha mais de 7 metros de comprimento, através de um processo altamente detalhado que levou cerca de duas horas e meia. De acordo com o Dr. Lee Feinberg, diretor do Telescópio Óptico JWST no Goddard Space Flight Center, “o tripé mais avançado do mundo” foi publicado.

O tripé mais avançado do mundo foi instalado © JWST / NASA

Instalação bem-sucedida de um dispositivo de radiador traseiro implantável

Em 6 de janeiro, a equipe do JWST anunciou a instalação bem-sucedida de um refrigerador de instrumentos implantável na popa (ADIR), um sistema de radiador especial necessário para atingir temperaturas operacionais estáveis. O radiador do dispositivo desdobrável traseiro é uma grande placa retangular medindo 1,2 m x 2,4 m, consistindo de uma subplaca de alumínio de alta pureza coberta com células alveolares. O processo de colocação do ADIR, que é o processo de desbloqueio das travas para que os painéis possam ser mantidos no lugar, levou cerca de 15 minutos.

Instalação bem-sucedida de radiadores de instrumentação traseiros implantáveis ​​© JWST / NASA

Etapa final da instalação estrutural: Conclusão da implantação bem-sucedida do espelho principal

No dia 7 de janeiro teve início a instalação e implantação do cenário principal, componente mais importante do JWST e etapa final da instalação estrutural. Nos painéis laterais que foram dobrados para trás durante o lançamento, três hexágonos folheados a ouro foram instalados à esquerda e à direita, respectivamente, e os engenheiros planejaram implantar a asa do espelho principal em duas etapas. Primeiro eu começo a abrir a asa do espelho da base da porta à esquerda e, quando o espelho abre, leva apenas algumas horas para parafusá-lo no lugar.

Asa espelhada à esquerda se desdobra © JWST/NASA

Em 8 de janeiro, a equipe JWST começou a revelar o restante do conjunto base de espelhos da Starboard. Esta obra é a etapa final na implantação da estrutura para observação, e após a conclusão do trabalho acima, restam apenas aproximadamente cinco meses e meio de operação, que consiste em uma temperatura de operação estável, alinhamento de espelhos e várias calibrações .

Asa espelhada à direita se desdobra © JWST/NASA

“Webb está totalmente implantado no espaço!”

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Às 13h17 do mesmo dia, a equipe do JWST concluiu todas as implantações de resgate implantando com sucesso a asa espelhada à direita. A Dra. Alexandra Lockwood, Cientista do Projeto de Comunicações Científicas do Space Telescope Science Institute, disse estar emocionada com esse sucesso notável e o orgulho que a equipe do JWST sentiu não pode ser colocado em palavras. Ela também disse que o JWST ainda tem um longo caminho a percorrer, mas as realizações de engenharia até agora na Terra e no espaço são suficientes para causar admiração, uma prova do trabalho árduo e da experiência da equipe do JWST.

O Telescópio Espacial James Webb totalmente implantado © JWST/NASA

JWST continua sua jornada em uma órbita de halo em torno de L2

Quando o planejamento e a montagem da estrutura estão completos, o JWST é uma órbita de halo em torno do Lagrange L2 (órbita periódica 3D perto dos pontos Lagrange L1, L2, L3: interação gravitacional entre dois corpos celestes, efeito Coriolis e a força centrífuga da espaçonave ) devido à natureza não orbital bastante estável, a correção orbital é constantemente necessária).

Chegada do JWST no ponto L2 © JWST / NASA

Todos os slides instalados e publicados

Ao mesmo tempo, a etapa do processo de comissionamento lento, mas delicado, começa a partir de agora. Nas próximas duas semanas, 18 partes dos espelhos maiores e menores serão movidas. Isso ocorre porque no momento do primeiro lançamento do JWST, os espelhos foram fixados com parafusos que se encaixam perfeitamente no soquete para proteger com segurança os espelhos de vibrações e acelerar o lançamento. Os espelhos são espalhados cerca de 12,5 mm para remover a unha. Eles são controlados por um computador e consistem em movimentos muito pequenos medidos em nanômetros. Portanto, pode ser movido com muita precisão, mas é muito demorado. Mesmo em sua velocidade mais alta, ele só pode se mover cerca de 1 mm por dia, que a equipe do JWST descreve como a velocidade com que a grama cresce.

Todas as peças instaladas e publicadas © JWST / NASA

Em 19 de janeiro, a equipe do JWST anunciou que havia concluído a instalação e implantação de todas as peças do espelho. Instalados de forma incremental por um total de 132 atuadores, os atuadores são controlados por 20 caixas de refrigeração no telescópio e dizem que giraram mais de um milhão de vezes apenas nesta semana.

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Imagem de revisão final completa – JWST finalmente chegou ao L2

Na manhã de 24 de janeiro, os engenheiros da equipe JWST anunciaram que planejam concluir a depuração final da gravação. Com isso, diz-se que planeja pousar na órbita desejada no ponto L2, que fica a cerca de 1,5 milhão de km da Terra. No mesmo dia, às 14h EDT, o JWST anunciou que finalmente havia alcançado sua órbita final.

“Web, bem-vindo ao lar!”, disse o administrador da NASA Dr. Bill Nelson. No mês passado, o JWST foi incrivelmente bem-sucedido e aplaude todos que passaram anos e até décadas tornando a missão um sucesso, disse o Dr. Bill Ochs, gerente de projetos do Goddard Space Flight Center da NASA. Ele também disse que estamos prestes a iniciar uma descoberta surpreendente.

JWST finalmente chegou à L2 | © Steve Sabia/NASA Goddard

Ao mesmo tempo, a equipe do JWST operou uma antena de alto desempenho que permite downlinks para a Terra pela rede do espaço profundo usando a banda de rádio Ka. A banda Ka pode fornecer uma taxa de dados muito maior do que a banda S que o JWST usou para comunicação até agora.

Janeiro do bem-sucedido JWST, o que vem a seguir?

Com isso, o janeiro do JWST terminou com grande sucesso. Em relação ao desempenho de janeiro, o Dr. Oakes disse que foi um passeio fantástico por cerca de um mês após o lançamento, e disse que as várias estruturas e componentes do telescópio eram absolutamente perfeitos em termos de instalação e implantação.

Durante o período de comissionamento dos próximos 4-5 meses, começa o resfriamento adicional do instrumento de infravermelho médio e o alinhamento da ótica do telescópio. Primeiro envolve o uso do instrumento NIRCam para alinhar 18 segmentos de espelho em um único sistema óptico coerente, que será calibrado individualmente após o sucesso do instrumento NIRCam.

No último dia de janeiro, a equipe do JWST ligou os instrumentos das unidades restantes do século (NIRCam, NIRSpec e FGS/NRISS) excluindo o MIRI. Os aquecedores também foram desligados para manter a ótica quente, evitando o risco de congelamento nos dispositivos acima, pois os dispositivos devem ser resfriados até a temperatura final. Primeiro, quando a temperatura do NIRCam atinge 120K (-153°C), o processo programado começa. A equipe do JWST selecionou a estrela HD 84406 como alvo para o trabalho acima e fará correções observando a estrela acima.

* Observe que todos os horários são baseados no Horário Padrão do Leste.

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