maio 16, 2022

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O revolucionário Telescópio Espacial James Webb da NASA atinge sua órbita final no espaço

Depois de viajar centenas de milhares de quilômetros pelo espaço no mês passado, o novo e revolucionário Telescópio Espacial James Webb da NASA Ele realizou sua última grande manobra de correção de curso Esta tarde, ele se deitou no espaço. Agora, o observatório viverá para sempre a uma distância de quase um milhão de milhas da Terra, dando ao carro uma visão de primeira fila de As estrelas e galáxias mais antigas do universo.

Lançado no dia de Natal, o Telescópio Espacial James Webb da NASA, ou JWST, fez uma viagem terrestre ao seu destino. O telescópio era muito grande para voar para o espaço em sua forma final, e teve que decolar dobrado dentro de seu foguete. Uma vez no espaço, o JWST iniciou uma rotina muito complexa de transformar formas e florescer, um tipo de coreografia que nenhuma espaçonave fez antes. No entanto, o JWST executou todas as etapas com perfeição, Concluindo suas principais implantações em 8 de janeiro E florescer em sua composição completa.

Muita ansiedade cercou essas implantações, pois são Rei para trabalhar como planejado; Uma única falha pode comprometer todo o trabalho JWST. Mas a inquietação da equipe da missão não terminou quando a inquietação foi completa. O JWST ainda precisa chegar à sua localização final no espaço para fazer seu trabalho corretamente. Se o observatório não desacelerar no momento, o veículo corre o risco de entrar na órbita errada ou perder completamente sua trajetória alvo. Essa falha pode ter complicado o futuro da missão, tornando extremamente difícil para os cientistas se comunicarem com um observatório espacial de quase US$ 10 bilhões.

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Felizmente, o JWST executou esta última manobra com perfeição. “No mês passado, o JWST alcançou um sucesso incrível e é uma homenagem a todas as pessoas que passaram muitos anos e até décadas garantindo o sucesso da missão”, disse Bill Ochs, gerente de projeto do JWST no Goddard Space Flight Center da NASA, em comunicado. .

Embora tenha passado um mês para chegar a esse ponto, não demorou muito para que o JWST chegasse ao seu destino final nesta tarde. Por volta das 14h ET, o JWST disparou os propulsores combinados a bordo por cerca de 5 minutos. Esta foi a última queima de correção de trajetória de três vias do JWST, desacelerando a espaçonave o suficiente para colocá-la em uma órbita muito precisa no espaço.

O JWST agora está orbitando um ponto invisível no espaço conhecido como o Ponto Lagrangiano entre a Terra e o Sol. É uma região mística do espaço onde as forças gravitacionais e gravitacionais do Sol e da Terra são perfeitas, permitindo que os objetos permaneçam em uma posição relativamente “estável”. “Há um pequeno cabo de guerra acontecendo onde [gravity] Equilibra-se perfeitamente”, disse Jean-Paul Benaud, líder da Delta-V para operações terrestres na Northrop Grumman, principal empreiteira da JWST, A beira. “Então ninguém ganha esse cabo de guerra.”

O Sol e a Terra compartilham cinco desses pontos de Lagrange, espalhados pelo nosso planeta. Há um localizado diretamente entre a Terra e o Sol e outro do outro lado da nossa estrela. O JWST orbita um ponto Lagrangeano localizado no lado mais distante da Terra, longe do Sol, chamado L2. Nesta posição, à medida que a Terra se move em torno da estrela, JWST seguirá o planeta com um passo quase constante, como um companheiro constante sempre na mesma posição em relação ao nosso planeta. Não importa onde a Terra esteja em seu caminho ao redor do sol, o JWST está garantido a cerca de um milhão de milhas de distância de nós.

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O caminho que o JWST percorre em torno de L2 é realmente bastante amplo, abrangendo aproximadamente a distância entre a Terra e a Lua. Mas o observatório não pode ficar neste caminho para sempre sem alguma ajuda. L2 é o que é conhecido como uma “pseudo” constante, o que significa que os objetos que orbitam em torno desse local tendem a se inclinar em uma direção. “É como sentar na sela de um cavalo”, diz Benaud. “Na sela de um cavalo, você é uma espécie de estábulo. Imagine-se como um pedaço de mármore… da cabeça à cauda, ​​você provavelmente rolará para o centro, mas assim que for para um dos lados da sela, você cairá no chão. o chão.”

Portanto, o JWST terá que fazer pequenos ajustes em seu curso ao longo de sua vida. A cada 20 dias ou mais, o telescópio disparará seus impulsos por dois a três minutos de cada vez para garantir que permaneça no caminho certo em sua órbita. Em última análise, essas modificações determinarão por quanto tempo o JWST pode permanecer ativo no espaço. Quando o impulso se esgotar nos próximos 10 a 20 anos, é quando a missão do observatório termina. (Felizmente, a viagem do JWST ao espaço, o foguete Ariane 5, o colocou em um ótimo caminho para que A vida útil do telescópio durará mais do que o esperado originalmente.)

Pode parecer uma situação complicada, com muito esforço extra para manter o JWST estável. Mas L2 é um lugar muito atraente para este observatório por vários motivos. Talvez sua maior vantagem seja a distância da Terra e do Sol. O JWST é feito para coletar luz infravermelha, um tipo de luz associada ao calor. Devido a esta escolha de design, o telescópio deve permanecer extremamente frio em todos os momentos. É por isso que está equipado com um escudo solar que está sempre voltado para o sol, um dossel protetor que reflete o calor da estrela e mantém o telescópio extremamente frio. No entanto, qualquer objeto próximo que emita calor e luz infravermelha pode estragar as observações do JWST se a NASA não for cuidadosa. Ao posicionar o telescópio a cerca de um milhão de milhas do nosso planeta, a NASA garante que a luz infravermelha da Terra e da Lua não interferirá ou aquecerá o telescópio.

O L2 também é ótimo do ponto de vista da energia, porque um lado do JWST sempre estará voltado para o sol. Neste lado quente, o telescópio tem um painel solar que coleta constantemente a luz do sol para obter energia. Outras naves espaciais, como o Telescópio Espacial Hubble em órbita ao redor da Terra, não têm esse luxo. Quando o Hubble orbita no lado noturno da Terra, ele perde de vista o Sol e precisa armazenar energia em suas baterias. Este não seria o caso do JWST. “Temos poder essencialmente ilimitado para operações de missão e não precisamos nos preocupar com nenhum eclipse”, diz Kyle Hutt, chefe de engenharia de sistemas de missão da JWST na Northrop Grumman. A beira.

Há também algumas desvantagens em alternar constantemente entre o dia e a noite ao circular a Terra; Flutuações extremas de temperatura podem aglomerar e vibrar a espaçonave, fazendo com que seus instrumentos se deteriorem com o tempo. O JWST operará aproximadamente nas mesmas temperaturas ao longo de sua vida útil.

Depois, há o benefício da comunicação constante. Com L2 sempre na mesma posição em relação à Terra, JWST estará a uma distância definida do nosso planeta em todos os momentos. Isso significa que podemos estar em contato constante com o observatório. “Podemos começar em L2 com o sistema Terra-Sol, então temos comunicações contínuas agradáveis ​​e confortáveis ​​com o carro”, diz Hutt. “E isso simplifica muitas operações de missão também.”

Esse final decisivo termina com a perigosa jornada do observatório pelo cosmos, abrindo caminho para que a ciência finalmente comece. Ainda temos que esperar mais para que as notas do JWST comecem. Cientistas e engenheiros começarão em breve a alinhar com precisão os espelhos do telescópio antes que o observatório entre em operação, testando todos os seus instrumentos para garantir que estejam prontos para coletar as primeiras imagens incomuns das estrelas e galáxias mais antigas do universo.

Esse processo levará vários meses, mas se tudo correr bem, as primeiras imagens históricas tiradas pelo JWST poderão ser devolvidas à Terra ainda neste verão.