Telescopio espacial James Webb de la NASA. Crédito: Laboratorio de imágenes conceptuales del Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA
Ahora esto NASA‘s Telescopio espacial James Webb Ha llegado de manera segura al sitio de lanzamiento en la Guayana Francesa, en la costa noreste de América del Sur, y los equipos técnicos están comenzando a avanzar en la lista de verificación final de los preparativos antes del despegue a finales de este año.
Se espera que estos preparativos duren 55 días desde la llegada del observatorio en barcos hasta el día del lanzamiento.
Después de que Webb llegó a las instalaciones de la sala limpia de Arianespace en la Guayana Francesa, los técnicos de control de la contaminación se aseguraron de que el observatorio estuviera limpio y libre de contaminantes después de su viaje de 5.800 millas. Luego, los ingenieros realizaron un conjunto final de pruebas eléctricas y funcionales y verificaron la configuración mecánica del almacenamiento para asegurarse de que la entrega se realizara sin problemas. Una tripulación entrenada con trajes de armas peligrosas pronto comenzará el proceso de dos semanas de carga de la nave espacial con combustible de hidracina y tetróxido de nitrógeno, que necesitará para alimentar los propulsores del cohete para mantener su órbita. A continuación, Webb se trasladará al edificio de integración de vehículos cercano para izarlo e instalarlo en la parte superior de la «pila» de misiles Ariane 5. Los últimos elementos de «bandera roja» eliminados antes del vuelo se eliminan, y algunos restantes «bandera verde» Los elementos se instalan antes del vuelo. Luego, el cohete se eleva y se baja desde arriba y se fija en su lugar, lo que indica el final de un vuelo largo. En este punto, Webb estará listo para lanzarse desde el puerto espacial europeo, también conocido como Centro Espacial de Guyana (CSG).
El telescopio espacial James Webb de la NASA llega a su última estación antes del lanzamiento desde el complejo de lanzamiento ELA-3 de Arianespace en el puerto espacial europeo en la Guayana Francesa, en la costa noreste de América del Sur. Crédito: NASA / Kris Jenn
Como vehículo de lanzamiento totalmente integrado con Webb como carga útil, el cohete Ariane despegará hacia la plataforma de lanzamiento unos días antes del lanzamiento. Los ingenieros monitorean el misil a través de conexiones eléctricas que van desde la sala de control de carga útil hasta la plataforma a través de un accesorio discreto al vehículo que se separa en el despegue. Unas horas antes del despegue, el cohete se carga con combustible de hidrógeno líquido y un oxidante de oxígeno líquido. Aproximadamente media hora antes del lanzamiento, los ingenieros en la sala de control de carga útil cambiaron la nave espacial de energía eléctrica externa a la batería a bordo de la nave espacial.
El lanzamiento de Webb será un momento crucial para la NASA y sus socios, la ESA (Agencia Espacial Europea) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA), pero es solo el comienzo. Los próximos 29 días serán un período emocionante pero horrible. Miles de partes deben funcionar correctamente, en secuencia, para desplegar y finalizar Webb, todo mientras vuela solo a través de la extensión del espacio, hacia un destino a casi un millón de millas de distancia.
La mayor historia de origen jamás desarrollada con el telescopio espacial James Webb. Los próximos 29 días para despegar serán un período emocionante pero horrible. Miles de partes deben funcionar correctamente, en secuencia, para desplegar y finalizar Webb, todo mientras vuela solo a través de la extensión del espacio, hacia un destino a casi un millón de millas de distancia. Crédito: Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA / Michael McClear
Un análisis más detallado de lo que le espera a Webb:
Webb comienza 29 días al borde del despegue. Luego de 206 segundos de vuelo, a unas 75 millas sobre la atmósfera, las dos mitades del casco del cohete que protege el observatorio durante el ascenso están separadas por un sistema de pirotecnia con resortes que exponen el observatorio al espacio. Los equipos terrestres esperan recibir una llamada de Webb poco después de la ruptura. Webb luego se separará del vehículo de lanzamiento aproximadamente 28 minutos después del lanzamiento, y desde este punto en la Tierra, el equipo del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial en Baltimore estará bajo control total, comenzando la secuencia de despliegue más compleja jamás realizada en una sola misión espacial.
Para desentrañar la historia del universo, primero debemos desenterrar este telescopio. Después del lanzamiento, deben operar más de 300 fallas de un solo punto y 50 implementaciones importantes para garantizar un marcado óptimo.
Al llegar al sitio de lanzamiento en Kourou, Guayana Francesa, los ingenieros se dispusieron rápidamente a desembalar, limpiar y preparar el telescopio espacial James Webb para los días restantes en la Tierra. Crédito: NASA / Kris Jenn
Primera publicación de WebbY Se producirá una extensión de su sistema solar entre 31 y 33 minutos después del despegue, lo que detendrá el agotamiento de la batería interna del observatorio al suministrar aproximadamente 2 kilovatios de energía para alimentar los sistemas eléctricos y de aviónica de la nave espacial. Para permitir la comunicación con la velocidad de datos más alta a la Tierra a través de Red de espacio profundo de la NASA (DSN), La plataforma de antena de ganancia media y alta se despliega a bordo en dos horas.
Dentro de las 12 horas y media posteriores al lanzamiento, Webb activará sus propulsores, haciendo la primera de varias correcciones de rumbo significativas que enviarán al observatorio hacia su destino final en órbita. El observatorio pasará la luna aproximadamente dos días y medio después del lanzamiento, más rápido que el tiempo que tardaron los astronautas del Apolo en alcanzar la órbita lunar.
La primera gran extensión de Webb, una extensión del marco de la visera solar conocida como Estructura de palet estándarY Se pliega aproximadamente tres días después del lanzamiento y el observatorio se abrió para una mayor expansión. Esto marca el inicio de todas las implementaciones importantes y está programado que demore aproximadamente cinco horas en plegarse por completo tanto la plataforma delantera como la trasera.
Cuatro días después del lanzamiento, torre desplegable Se extenderá para separar los espejos e instrumentos de los telescopios del bus de la nave espacial. Esta separación aísla efectivamente el telescopio de las vibraciones y el calor conductor proveniente del bus de la nave espacial. Además, esta extensión permite que el resto de los componentes desplegables más grandes de Webb, como la visera solar y el espejo de la base, tengan suficiente espacio para realizar su propia secuencia de movimientos complejos después.
Los despliegues de protección solar comienzan oficialmente unos cinco días después del lanzamiento, con cubiertas especiales que protegen la visera mientras te apartas del camino. Entonces, ocurrirá una coyuntura crítica en la misión cuando los 107 mecanismos de liberación de la visera, o los tornillos especiales que mantienen las cinco capas de la visera en su lugar, necesiten disparar una señal y tirarse hacia afuera para liberar los diafragmas. Después de que se hayan quitado con éxito todos los pasadores de la visera solar, dos alas, conocidas como brazos centrales, se extienden para tirar de cada capa de la visera solar en su distintiva formación de diamante después de aproximadamente un día. Después del aserrado completo, cada una de las cinco capas se estira y separa utilizando rodillos especiales y sistemas de transmisión. Se espera que las implementaciones de protección solar y de estrés terminen de ocho a nueve días después del despegue, pero se pueden ralentizar para solucionar cualquier problema inesperado si surge.
Se ve al telescopio espacial James Webb de la NASA preparándose para ser transferido a la Guayana Francesa para su lanzamiento a finales de este año. Créditos: NASA / Kris Jenn
Una vez que se ha ajustado la visera solar, se despliega un radiador especial detrás del espejo de la base para ayudar a enfriar Dispositivos científicos.
A continuación, la óptica de Webb y el nuevo ojo de la NASA se abren al universo. El despliegue del telescopio comienza abriendo y cerrando el trípode que sostiene el espejo secundario, y se espera que termine dos horas después del décimo día después del despegue. El espejo secundario es uno de los equipos más importantes de un telescopio y es esencial para el éxito de la misión. Esto es increíble Espejo redondo más pequeño Desempeña un papel importante en la recolección de luz de los 18 espejos básicos de Webb en un rayo enfocado. El despliegue del espejo primario está programado para comenzar el duodécimo día, con los paneles laterales del espejo, cada uno con tres partes del espejo primario, demorando aproximadamente tres horas en extenderse y bloquearse en su lugar. En 13 días, se espera que los despliegues a gran escala de Webb terminen con el cierre de las dos alas del espejo principal, revelando el telescopio en todo su esplendor.
Un proceso de 10 días de varios pasos para mover las 18 partes del espejo primario fuera de su configuración comenzará después de que se cierren las alas del espejo y finalizará el día 25. Para comenzar a ajustar los espejos, hay 126 actuadores de alta precisión que posicionarán la parte posterior de los espejos y doblar o doblar sutilmente cada espejo en una prescripción específica, un proceso que llevará meses.
El 29, Webb encenderá sus motores nuevamente para insertarse en órbita especificada En el segundo punto de Lagrange, o L2, a aproximadamente un millón de millas de la Tierra, concluyendo oficialmente la secuencia de propagación más difícil y compleja jamás realizada en el espacio.
El telescopio espacial James Webb será el principal observatorio de ciencias espaciales del mundo cuando se lance en 2021. Webb resolverá los misterios de nuestro sistema solar, verá más allá de mundos distantes alrededor de otras estrellas y explorará las misteriosas estructuras y orígenes del universo y nuestro lugar en ella. Webb es un programa internacional liderado por la NASA con sus socios ESA (Agencia Espacial Europea) y la Agencia Espacial Canadiense.