Agora que o telescópio espacial James Webb da NASA chegou com segurança ao seu local de lançamento na Guiana Francesa, na costa nordeste da América do Sul, as equipes técnicas começaram a fazer progresso na lista de verificação final dos preparativos antes da decolagem no final deste ano.
Espera-se que esses preparativos durem 55 dias, desde a chegada do observatório de navio até o dia do lançamento.
Depois que Webb chegou às instalações de sala limpa da Arianespace na Guiana Francesa, os técnicos de controle de contaminação garantiram que o observatório estivesse limpo e livre de contaminantes após sua jornada de 5.800 milhas. Em seguida, os engenheiros executaram um conjunto final de testes elétricos e funcionais e verificaram a configuração mecânica retraída para garantir que a entrega ocorresse sem problemas. Uma equipe treinada em trajes especiais para materiais perigosos logo começará o processo de duas semanas de carregamento da espaçonave com o combustível hidrazina e o oxidante de tetróxido de nitrogênio de que precisará para alimentar seus propulsores de foguetes para manter sua órbita. Em seguida, Webb se mudará para o prédio de integração de veículos próximo para ser içado e montado no topo da “pilha” do foguete Ariane 5. Os últimos itens de “etiqueta vermelha” removidos antes do voo são retirados e alguns itens “etiqueta verde” adicionais adicionados antes do voo são instalados. Em seguida, a carenagem do foguete é levantada e abaixada por cima e travada no lugar, significando a conclusão de uma longa jornada. Neste ponto, Webb estará quase pronto para o lançamento do espaçoporto europeu, também conhecido como Centro Espacial da Guiana (CSG).
Como um veículo de lançamento totalmente integrado com Webb como carga útil, o foguete Ariane será lançado na plataforma de lançamento alguns dias antes do lançamento. Os engenheiros monitoram o foguete por meio de conexões elétricas que vão da sala de controle de carga útil ao bloco por meio de um acessório umbilical para o veículo que se separa na decolagem. Poucas horas antes da decolagem, o foguete é carregado com combustível de hidrogênio líquido e oxidante de oxigênio líquido. Cerca de meia hora antes do lançamento, os engenheiros na sala de controle de carga útil trocam a espaçonave de energia elétrica externa para a bateria a bordo da espaçonave.
O lançamento de Webb será um momento crucial para a NASA e seus parceiros, ESA (Agência Espacial Europeia) e Agência Espacial Canadense (CSA), mas é apenas o começo. Os próximos 29 dias serão emocionantes, mas angustiantes. Milhares de peças devem funcionar corretamente, em sequência, para desdobrar Webb e colocá-lo em sua configuração final, enquanto ele voa sozinho pela vastidão do espaço, para um destino a quase um milhão de milhas de distância.
Uma análise mais detalhada do que está por vir para Webb:
Os 29 dias de Webb no limite começam após a decolagem. Após 206 segundos de vôo, a uma altitude de cerca de 75 milhas acima da atmosfera, as duas metades da carenagem do foguete que protege o observatório durante a subida são separadas por um sistema pirotécnico com molas que expõem o observatório ao espaço. As equipes de terra esperam receber comunicação de Webb logo após a separação. Webb então se separará do veículo de lançamento quase 28 minutos após o lançamento e, a partir deste ponto, a equipe de solo do Space Telescope Science Institute em Baltimore estará no controle total, para iniciar a mais complexa sequência de implantações já tentada em um único espaço missão.
A primeira implantação de Webb, a extensão de seu painel solar, ocorrerá entre 31 a 33 minutos após a decolagem, interrompendo o esgotamento da bateria interna do observatório ao fornecer quase 2 quilowatts de energia para acionar os sistemas elétricos e aviônicos da espaçonave. Para permitir a comunicação de maior taxa de dados com o solo por meio da Deep Space Network (DSN) da NASA, a plataforma de antena de médio e alto ganho a bordo é implantada em duas horas.
12 horas e meia após o lançamento, Webb disparará seus propulsores, realizando a primeira de várias correções críticas de curso que enviam o observatório ao seu destino final em órbita. O observatório passará pela Lua quase dois dias e meio após o lançamento, mais rápido do que o tempo que os astronautas da Apollo levaram para alcançar a órbita lunar.
A primeira grande implantação da Webb, a extensão de sua estrutura de proteção solar conhecida como estrutura de palete unificada, dobra-se quase três dias após o lançamento, abrindo o observatório para continuar a expansão. Isso representa o início de todas as principais implantações e está programado para levar aproximadamente cinco horas para que os paletes dianteiro e traseiro se dobrem completamente.
Quatro dias após o lançamento, uma torre implantável se estenderá para separar os espelhos e instrumentos do telescópio do ônibus da espaçonave. Esta separação isola efetivamente o telescópio das vibrações e do calor conduzido vindo do ônibus da espaçonave. Além disso, essa extensão permite que o resto dos componentes maiores implantáveis de Webb, como seu protetor solar e espelho primário, tenham espaço suficiente para fazer sua própria sequência de movimentos complexos depois.
As implantações de membrana de proteção solar começam formalmente aproximadamente cinco dias após o lançamento, já que coberturas especiais que protegem a proteção solar durante a subida serão removidas. Em seguida, uma conjuntura crítica na missão ocorrerá quando todos os 107 mecanismos de liberação de proteção solar, ou pinos especiais que mantêm as cinco camadas de proteção solar travadas no lugar, precisam disparar na hora e se puxar para fora para liberar as membranas. Depois que todos os pinos do protetor solar foram removidos com sucesso, duas asas, conhecidas como booms intermediários, se estendem para puxar cada uma das camadas do protetor solar para sua formação de diamante característica quase um dia depois. Após a implantação completa, cada uma das cinco camadas é tensionada e separada usando polias especiais e sistemas de motor. Espera-se que as implantações e tensionamentos do protetor solar sejam concluídos entre oito a nove dias após a decolagem, mas podem ser desacelerados para contornar quaisquer problemas imprevistos, se surgirem.
Após a conclusão do tensionamento do protetor solar, um radiador especial atrás do espelho primário é implantado para ajudar a resfriar os instrumentos científicos.
Em seguida, a ótica de Webb e o novo olho da NASA no cosmos se abrem. A implantação do telescópio começa desdobrando e travando no lugar o tripé que segura o espelho secundário, e deve ser concluída duas horas no décimo dia após a decolagem. O espelho secundário é um dos equipamentos mais importantes do telescópio, essencial para o sucesso da missão. Este espelho circular menor desempenha um papel importante na coleta de luz dos 18 espelhos primários de Webb em um feixe focalizado. A implantação do espelho primário está configurada para começar no 12º dia, com os painéis laterais do espelho, cada um segurando três segmentos de espelho primário, levando quase três horas para se estender e travar no lugar. Em 13 dias depois, as implantações em grande escala de Webb devem ser concluídas com o travamento de suas asas de espelho primárias, revelando o telescópio em toda a sua glória.
One of those very special days in life ? my first sight of the complete #JWST
? Mark McCaughrean (@markmccaughrean) November 5, 2021
The work of many thousands of dedicated North American & European engineers & scientists, the observatory is in Kourou & now just 42 days from launch ?@nasa @esa @csa_asc @esascience pic.twitter.com/o1GDl6lCXN
Um processo de várias etapas de 10 dias para mover todos os 18 segmentos de espelho primários para fora de sua configuração de lançamento começará depois que as asas do espelho forem travadas e terminará no dia 25. Para começar a ajustar os espelhos, 126 atuadores extremamente precisos no A parte de trás dos espelhos posicionará e sutilmente dobrará ou flexionará cada espelho em uma prescrição específica, um processo que levará meses.
No 29º dia, Webb disparará seus propulsores mais uma vez para se inserir em sua órbita prescrita no segundo ponto de Lagrange, ou L2, a quase um milhão de milhas de distância da Terra, concluindo formalmente a sequência de implantação mais difícil e complexa já tentada no espaço.
Publicado em 06/11/2021 13h21
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