A NASA não tem certeza de quanto efeito as rochas espaciais terão na vida útil do James Webb após o evento ‘exceder as expectativas de danos pré-lançamento’.
Uma pequena rocha espacial provou ter um grande efeito no recém-operacional telescópio de espaço profundo da NASA.
Um micrometeoróide atingiu o Telescópio Espacial James Webb entre 22 e 24 de maio, impactando um dos 18 espelhos dourados hexagonais do observatório. A NASA divulgou o ataque do micrometeoróide em junho e observou que os detritos eram mais consideráveis do que a modelagem pré-lançamento havia contabilizado. Agora, os cientistas da missão compartilharam uma imagem que mostra a gravidade do golpe em um relatório lançado em 12 de julho, descrevendo o que os cientistas da missão aprenderam sobre o uso do observatório durante seus primeiros seis meses no espaço.
Felizmente, neste caso, o efeito geral sobre o James Webb foi pequeno. Dito isso, o relatório descreve a investigação e modelagem que os engenheiros estão realizando para avaliar os efeitos a longo prazo dos micrometeoróides no James Webb.
Com base no uso de combustível, o telescópio deve durar 20 anos no espaço. Mas os cientistas não têm certeza de quanto efeito os ataques de micrometeróides terão sobre suas operações, afirmaram os autores do relatório.
Os micrômetros são um perigo conhecido das operações espaciais, e enfrentá-los não é novidade para os cientistas; a Estação Espacial Internacional e o Telescópio Espacial Hubble estão entre os programas de longa duração que ainda estão operacionais, apesar de ocasionais ataques de rochas espaciais. No entanto, a órbita do James Webb em Lagrange Point 2, a cerca de 1,5 milhão de quilômetros da Terra, pode alterar consideravelmente o perfil de risco.
Os engenheiros do James Webb detectaram pela primeira vez deformações no espelho primário durante o período de comissionamento durante a fase de alinhamento (ou detecção de frente de onda), que colocou os 18 segmentos do espelho hexagonal na melhor posição para capturar a luz.
Essas seis primeiras ataques atenderam às expectativas de taxa de pré-lançamento, uma vez que chegaram a uma taxa de uma vez por mês, afirmou o relatório. Além disso, algumas das deformações resultantes são corrigíveis por meio de realinhamentos de espelho. Mas é a magnitude de um desses seis ataques que causou mais preocupação, observou o jornal, pois causou uma mancha significativa em um segmento conhecido como C3. O ataque no final de maio “causou uma mudança significativa e incorrigível no valor geral desse segmento”, afirmou o relatório.
Nesse caso, no entanto, o impacto geral na missão é pequeno “porque apenas uma pequena parte da área do telescópio foi afetada”. Dezessete segmentos de espelho permanecem imaculados e os engenheiros foram capazes de realinhar os segmentos do James Webb para explicar a maior parte dos danos.
Os engenheiros ainda estão modelando a frequência com que esses eventos ocorrerão. ?Ainda não está claro se a chegada de maio de 2022 ao segmento C3 foi um evento raro?, escreveu a equipe. Por “raro”, eles disseram que é possível que eles tenham um impacto de alta energia que estatisticamente deveria acontecer apenas uma vez a cada poucos anos.
Alternativamente, pode ser que o James Webb seja “mais suscetível a danos por micrometeoróides do que a modelagem pré-lançamento prevista”, escreveu a equipe. A modelagem está em andamento para estimar a população perigosa de micrometeoróides e descobrir soluções, como restringir a direção de apontamento.
Um remédio poderia ser minimizar a quantidade de tempo que o James Webb aponta diretamente em sua direção orbital, “que estatisticamente tem taxas e energias micrometeoróides mais altas”, escreveu a equipe.
O desempenho do espelho principal é avaliado pelo quanto ele deforma a luz das estrelas, de acordo com a revista Astronomy (abre em nova guia), e medido usando o que os cientistas chamam de raiz quadrada média do erro da frente de onda. Quando a missão do James Webb começou, o segmento C3 afetado tinha um erro de frente de onda de 56 nanômetros rms (raiz quadrada média), que estava alinhado com as outras 17 porções do espelho.
Após o impacto, no entanto, o erro aumentou para 258 nm rms, mas os realinhamentos dos segmentos espelhados como um todo reduziram o impacto geral para apenas 59 nm rms. Por enquanto, a equipe escreveu que o alinhamento do James Webb está dentro dos limites de desempenho, já que os segmentos de espelho realinhados estão “cerca de 5-10 nm rms acima dos melhores valores rms de erro de frente de onda anteriores”.
Por enquanto, os engenheiros estão de olho em possíveis eventos futuros geradores de poeira, como em 2023 e 2024, quando se espera que o James Webb voe através de partículas deixadas pelo Cometa Halley, de acordo com a Nature (abre em nova guia).
O escritório de ambiente de meteoroides da NASA no Marshall Space Flight Center em Huntsville, Alabama, está modelando o risco de impacto para o James Webb associado a Halley. Funcionários da NASA também enfatizaram durante recentes briefings de mídia que a questão dos micrometeoróides tem toda a atenção, acrescentou a Nature.
Publicado em 19/07/2022 10h28
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