Lançamento do telescópio espacial James Webb adiado de novo

Conceito artístico do Telescópio Espacial James Webb, lançado no espaço, via ESA.

Boatos estavam girando, e agora parece ser verdade. O Telescópio Espacial James Webb – também conhecido como James Webb ou simplesmente Webb – está enfrentando outro atraso, embora pequeno, em contraste com outros atrasos e contratempos das últimas duas décadas.

Representantes da Agência Espacial Europeia e oficiais da Arianespace reconheceram em um briefing em 1 de junho de 2021, que o lançamento do Webb provavelmente será cancelado no próximo dia 31 de outubro. problemas de carenagem de carga útil. A carenagem de carga útil é essencialmente o cone do nariz do foguete. É a cobertura em cima da carga útil. O problema neste caso está relacionado ao foguete Ariane 5 que lançará o James Webb, esperançosamente, agora, em meados de novembro de 2021.

Durante o briefing, a Arianespace descreveu o problema como “uma separação nada nominal da carenagem” que ocorreu durante dois de seus lançamentos. Em termos de foguetes, meios nominais dentro dos limites esperados e aceitáveis. Além disso, Daniel de Chambure – chefe interino das adaptações do Ariane 5 – disse:

“A revisão de qualificação começou, então devemos ser capazes de confirmar tudo isso em alguns dias ou semanas.”

O James Webb passou no teste final em fevereiro

Os engenheiros espaciais fizeram um progresso significativo no desenvolvimento do James Webb no início deste ano. Em fevereiro de 2021, dois marcos de teste – o teste de sistemas abrangentes e o teste do segmento de solo – confirmaram que os componentes eletrônicos internos do observatório estão operando conforme planejado. Esses testes também verificaram que ele e seus quatro instrumentos científicos podem enviar e receber dados.

O teste de sistemas abrangente foi realizado na Northrop Grumman em Redondo Beach, Califórnia, o parceiro industrial no projeto James Webb. Especificamente, este teste estabeleceu uma linha de base do desempenho funcional elétrico para todo o observatório e todos os muitos componentes que trabalham juntos em sua composição. Em outras palavras, é a versão elétrica do teste mecânico concluído com sucesso em outubro de 2020.

O teste do segmento de solo foi concluído em colaboração com engenheiros de teste do Space Telescope Science Institute em Baltimore, Maryland. Este instituto irá operar o telescópio após o lançamento. Esse teste foi projetado para simular o processo completo, desde o planejamento de observações científicas até a postagem dos dados científicos no arquivo da comunidade. Jennifer Love-Pruitt, líder de engenharia de veículos elétricos do James Webb, disse em uma declaração de 1º de março de 2021:

Tem sido incrível testemunhar o nível de experiência, compromisso e colaboração em toda a equipe durante este marco importante. É definitivamente um momento de orgulho porque demonstramos a prontidão elétrica do James Webb. A conclusão bem-sucedida deste teste também significa que estamos prontos para avançar em direção às operações de lançamento e em órbita.

Lançar perto do equador da Terra

Quando o telescópio for lançado, ele partirá do local de lançamento do ELA-3 no espaçoporto europeu localizado perto de Kourou, na Guiana Francesa. O enorme observatório seguirá então para o Ponto 2 de Lagrange, um ponto gravitacionalmente estável a 930.000 milhas (1,5 milhão de km) de nosso planeta.

O James Webb então implantará seu protetor solar e começará estudando o cosmos em luz infravermelha usando seu deslumbrante espelho dourado.

O James Webb orbitará o sol a cerca de um milhão de milhas (1,5 milhão de km) de distância da Terra, no que é chamado de segundo ponto de Lagrange ou L2. Observe que este gráfico não está em escala. Imagem via NASA.

Longo caminho do Telescópio Espacial James Webb

O desenvolvimento do James Webb começou em 1996, com um orçamento de US $ 500 milhões. Cientistas e engenheiros espaciais planejaram inicialmente o lançamento para 2007. Mas o projeto teve atrasos consideráveis e estouros de custo, e passou por uma grande reformulação em 2005. Depois disso, eles planejaram o lançamento para março de 2020, mas a pandemia de coronavírus atingiu e causou grandes contratempos. No entanto, agora, a equipe fez um progresso significativo. A NASA diz que o financiamento do programa existente terá o James Webb concluído dentro de seu limite de custo atual de US $ 8,8 bilhões. Em dezembro de 2020, a proteção solar de um Telescópio Espacial James Webb totalmente montado completou com sucesso seus próprios testes finais, incluindo um desdobramento completo, assim como o telescópio precisará fazer uma vez no espaço.

Anteriormente conhecido como Telescópio Espacial da Próxima Geração, os cientistas renomearam o James Webb em setembro de 2002 em homenagem a James Webb, que era um estimado ex-administrador da NASA.

Todo o projeto é uma colaboração internacional entre a NASA, a Agência Espacial Europeia e a Agência Espacial Canadense. O Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, gerencia o esforço de desenvolvimento, enquanto Northrop Grumman atua como o principal parceiro industrial do projeto.

Como fez com o Telescópio Espacial Hubble, o Space Telescope Science Institute em Baltimore operará o telescópio James Webb após o lançamento.

O que é enorme, grandioso e dourado?

Um dos atributos mais importantes e identificáveis do James Webb é seu espelho primário de 21 pés de largura (6,5 metros de largura). O espelho primário de um telescópio refletor determina quanta luz ele pode coletar e, portanto, quão profundamente ele pode ver o universo. O espelho do James Webb é quase três vezes mais largo do que o espelho principal de Hubble.

Você pode ouvir as pessoas falando sobre o espelho dourado do James Webb. O espelho é, na verdade, vários espelhos. É composto por 18 segmentos separados em forma hexagonal feitos de berílio ultraleve e muito forte, que se desdobrará após o lançamento. Cada um dos segmentos de espelho do telescópio é coberto por uma camada microscopicamente fina de ouro. Esta cobertura de ouro otimiza os segmentos do espelho para refletir a luz infravermelha, que é o principal comprimento de onda da luz que este telescópio observará.

Protetor solar James Webb e mais

A maior característica do James Webb, no entanto, é seu protetor solar do tamanho de uma quadra de tênis, projetado para reduzir o calor do sol em mais de um milhão de vezes, para -364 graus F (-220 graus C). O objetivo do protetor solar é manter o espelho e os instrumentos frios. Se fosse aquecido pelo sol, ele emitiria sua própria radiação infravermelha e abafaria os tênues sinais infravermelhos das galáxias distantes que deveria medir.

O James Webb está equipado com quatro câmeras e espectrômetros com detectores capazes de registrar sinais extremamente fracos. Um deles, o Near InfraRed Spectrograph tem “micro-saídas” programáveis que permitem observar até 100 objetos ao mesmo tempo.

Os detectores de um dos outros instrumentos requerem temperaturas ainda mais frias para funcionar do que o protetor solar pode fornecer, portanto, um resfriador criogênico mantém em torno de -447 Fahrenheit (7 kelvin ou -266 graus C).

O James Webb terá um espelho primário de 21 pés de diâmetro (6,5 metros de diâmetro). O espelho do Hubble tem cerca de 2,4 metros de diâmetro. Observe a figura humana para ver a escala. Imagem via NASA.

Avanço de tecnologias

Como seria de esperar, as capacidades do Webb vão além das do Telescópio Espacial Hubble. A NASA gosta de dizer que o James Webb não é um substituto do Hubble, mas sim um sucessor. Os dois telescópios irão colaborar lado a lado por um tempo, com uma sobreposição planejada.

O James Webb observará mais longe nas regiões infravermelhas do espectro eletromagnético do que o Hubble. Irá ainda mais fundo no espaço do que o Hubble e, portanto, olhará mais para o passado. Será capaz de espiar dentro das nuvens de poeira estelar, onde estrelas e sistemas estelares se formam. Thaddeus Cesari, um especialista em comunicação da missão, escreveu:

Além da ciência inovadora esperada após o lançamento, O James Webb exigiu uma melhoria na infraestrutura de teste e processos envolvidos na validação de grandes espaçonaves complexas para uma vida no espaço … As lições aprendidas com o desenvolvimento anterior de telescópios espaciais foram investidas no James Webb e no espaço futuro telescópios serão construídos sobre o mesmo conhecimento coletivo. Milhares de cientistas, engenheiros e técnicos contribuíram para construir, testar e integrar o James Webb. No total, participaram 258 empresas, agências e universidades: 142 dos Estados Unidos, 104 de 12 países europeus e 12 do Canadá.

A maneira como vemos os objetos no espaço depende de quais comprimentos de onda do espectro eletromagnético estão sendo recebidos pelo telescópio. Aqui está uma comparação da Nebulosa Carina, uma nuvem de gás e poeira, vista em luz visível (esquerda) e infravermelho (direita), ambas imagens observadas pelo telescópio Hubble. Na imagem infravermelha, podemos ver mais estrelas que estavam escondidas atrás da poeira na luz óptica. Imagem via NASA / ESA / M. Livio e Equipe do 20º aniversário do Hubble.

Quem vai usar o James Webb?

O James Webb será o maior, mais poderoso e mais complexo telescópio infravermelho já construído. Milhares de astrônomos em todo o mundo irão usá-lo para uma ampla gama de projetos de pesquisa, complementando e estendendo as descobertas do Telescópio Espacial Hubble, bem como o telescópio espacial infravermelho Spitzer, agora desativado.

Uma vez no espaço, acima da obscura atmosfera da Terra, o James Webb deve fornecer vistas desobstruídas do cosmos próximo e distante. Uma vez que a luz tem uma velocidade finita (186.000 milhas por segundo, ou 300.000 km por segundo), o novo telescópio espacial também fornecerá insights sobre o passado do nosso universo: desde a primeira luz após o Big Bang, à formação e evolução das galáxias, até nosso próprio e outros sistemas planetários.

Assim, o James Webb será usado para o estudo de todas as fases da história do nosso universo.

Conceito artístico da comparação geral do tamanho dos telescópios Webb (esquerda) e Hubble (direita). Imagem via GSFC / NASA.

Seu novo papel de parede

A NASA selecionou 22 artistas em todo o país para participar do evento James Webb Space Telescope Artist no Goddard Spaceflight Center em Greenbelt, Maryland. Os artistas sentaram-se diretamente em frente ao telescópio James Webb enquanto eram informados sobre a missão por cientistas, engenheiros e outros funcionários do projeto. Enquanto ouviam, eles trabalharam; esboçar, pintar, escrever, costurar, tocar música. Visite esta galeria para ver suas impressões surpreendentes sobre o James Webb e sua missão.

Resumindo: o Telescópio Espacial James Webb é o telescópio infravermelho mais complexo do mundo. Em 1º de junho de 2021, representantes da Agência Espacial Européia e funcionários da Arianespace anunciaram que o lançamento do James Webb provavelmente passará de 31 de outubro até pelo menos meados de novembro.


Publicado em 05/06/2021 16h32

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