Instrumento final do Telescópio Espacial James Webb atinge temperatura de operação superfria

O Telescópio Espacial James Webb poderá ver as primeiras estrelas e galáxias que surgiram no universo após o Big Bang. (Crédito da imagem: ESA/ATG medialab)

‘Passamos anos praticando para aquele momento’, diz um membro da equipe sobre a rápida conclusão da calibração do instrumento.

O Telescópio Espacial James Webb atingiu um marco legal – literalmente – durante sua calibração de meses para observações no espaço profundo.

O instrumento final a bordo do Telescópio Espacial James Webb, de US$ 10 bilhões, finalmente alcançou sua temperatura operacional um pouco acima do zero absoluto. O resfriamento bem-sucedido garante que o observatório será capaz de sondar objetos cósmicos em luz infravermelha, de acordo com uma declaração de quarta-feira, 13 de abril do Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA na Califórnia, que lidera o trabalho dos EUA no instrumento, chamado Mid- Instrumento infravermelho (MIRI).

O telescópio está esfriando desde seu lançamento em 25 de dezembro de 2021, levando-o às temperaturas frígidas necessárias para o MIRI detectar com precisão a luz infravermelha, que se manifesta como calor. O MIRI precisa estar a uma temperatura um pouco abaixo de 7 graus Kelvin, o que equivale a menos 447 graus Fahrenheit (menos 266 graus Celsius). E os complexos procedimentos de resfriamento correram muito bem, graças a muita prática.

“Passamos anos praticando para aquele momento, executando os comandos e as verificações que fizemos no MIRI”, disse Mike Ressler, cientista do projeto do MIRI no JPL, no comunicado. “Foi como um roteiro de filme: tudo o que deveríamos fazer foi escrito e ensaiado. Quando os dados do teste chegaram, fiquei em êxtase ao ver que parecia exatamente como esperado e que temos um instrumento saudável.”



O marco da temperatura é um momento chave no período de comissionamento multifásico de seis meses do Webb para alinhar seus espelhos e seus instrumentos prontos para observações no espaço profundo. Os ajustes devem ser contínuos à medida que o telescópio esfria, pois às vezes os componentes se comportam ou se alinham de maneira diferente em meio à queda das temperaturas. Mas até agora, o comissionamento de Webb foi praticamente planejado.

O principal desafio do MIRI foi um marco chamado “ponto de compressão”, durante o qual o instrumento caiu de uma temperatura ligeiramente mais alta de 15 Kelvin (menos 433 graus F, ou menos 285 graus C) para a temperatura final de operação super-fria. Este “ponto de compressão” representa uma zona de transição durante a qual o criorefrigerador, que é necessário para levar o Webb à sua temperatura final, teve a menor capacidade de remover calor.

“A equipe do cooler do MIRI trabalhou muito no desenvolvimento do procedimento para o ponto de aperto”, disse Analyn Schneider, gerente de projeto do MIRI no JPL, no mesmo comunicado. “A equipe estava animada e nervosa ao entrar na atividade crítica. No final, foi uma execução manual do procedimento, e o desempenho mais frio é ainda melhor do que o esperado.”

As temperaturas baixas do MIRI também são necessárias para superar o que os cientistas chamam de “corrente escura”, ou a corrente elétrica criada pela vibração dos átomos nos detectores. Esses pequenos movimentos podem gerar falsos sinais nos dados do instrumento, prejudicando as observações.

Uma imagem tirada pelo Telescópio Espacial James Webb durante seu processo de alinhamento mostra galáxias e estrelas ao fundo. (Crédito da imagem: NASA/STScI)

Apenas para garantir que o MIRI esteja se comportando corretamente, a equipe planeja mais imagens de teste de estrelas e outros objetos para testar sua calibração e desempenho. A calibração também está em andamento nos espelhos do Webb e em três outros instrumentos, já que a equipe do telescópio pretende terminar seu trabalho por volta de junho.

A NASA disse que realizará uma “reunião de decisão importante” no final do alinhamento, uma vez que o telescópio possa focalizar a luz com sucesso em cada instrumento, para confirmar que o processo de alinhamento está completo. Então virá o comissionamento final.

Desde que tudo corra conforme o planejado, espera-se que um programa de ciência inicial (Ciclo 1) comece por volta de junho, com a ciência operacional do “Ciclo 2” prevista para começar em meados de 2023.


Publicado em 14/04/2022 19h31

Artigo original: