El revolucionario telescopio espacial James Webb de la NASA alcanza la órbita final en el espacio

Después de viajar cientos de miles de millas a través del espacio durante el último mes, el nuevo y revolucionario Telescopio Espacial James Webb de la NASA realizó su última gran maniobra de corrección de rumbo esta tarde, colocándose en su lugar de descanso final en el espacio. Ahora, el observatorio vivirá a perpetuidad a una distancia de aproximadamente 1 millón de millas de la Tierra, lo que le dará al vehículo una vista de primera fila de las estrellas y galaxias más antiguas del Universo.

Lanzado el día de Navidad, el telescopio espacial James Webb de la NASA, o JWST, ha tenido un viaje salvaje hasta su destino. Demasiado enorme para volar al espacio en su forma final, el telescopio tuvo que lanzarse plegado dentro de su cohete. Una vez que llegó al espacio, JWST comenzó una rutina extremadamente compleja de cambio de forma y despliegue, un tipo de coreografía que ninguna nave espacial había realizado antes. Sin embargo, JWST realizó cada paso a la perfección, completó sus principales implementaciones el 8 de enero y alcanzó su configuración completa.

Mucha ansiedad rodeó esos despliegues, ya que tenido trabajar según lo planeado; una falla podría haber puesto en peligro toda la misión de JWST. Pero la inquietud del equipo de la misión no terminó cuando se completó el despliegue. JWST todavía tenía que llegar a su posición final en el espacio para hacer su trabajo correctamente. Si el observatorio no disminuía la velocidad de la manera correcta hoy, el vehículo corría el riesgo de entrar en la órbita equivocada o perder por completo su trayectoria objetivo. Tal falla podría haber complicado el futuro de la misión, haciendo que sea increíblemente difícil para los científicos comunicarse con el observatorio espacial de casi $ 10 mil millones.

Afortunadamente, JWST realizó esta última maniobra sin problemas. “Durante el último mes, JWST ha logrado un éxito asombroso y es un tributo a todas las personas que dedicaron muchos años e incluso décadas para garantizar el éxito de la misión”, dijo Bill Ochs, gerente de proyectos de JWST en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, en un comunicado. .

Aunque ha pasado un mes para llegar a este punto, JWST no tardó mucho en llegar a su destino final esta tarde. Alrededor de las 2 p. m. ET, JWST encendió sus propulsores a bordo durante aproximadamente 5 minutos. Fue la última de las tres quemas de corrección de rumbo que ha realizado JWST, ralentizando la nave espacial lo suficiente como para ponerla en una órbita muy precisa en el espacio.

JWST ahora está orbitando alrededor de un punto invisible en el espacio conocido como punto de Lagrange Tierra-Sol. Es un área algo mística del espacio donde la gravedad y las fuerzas centrípetas del Sol y la Tierra son perfectas, lo que permite que los objetos permanezcan en una posición relativamente “estable”. “Hay un pequeño tira y afloja donde [gravity] se equilibra perfectamente”, dice Jean-Paul Pinaud, líder de operaciones terrestres delta-V en Northrop Grumman, el contratista principal de JWST. el borde. “Para que nadie gane ese tira y afloja”.

El Sol y la Tierra comparten cinco de estos puntos de Lagrange, salpicados alrededor de nuestro planeta. Hay uno directamente entre la Tierra y el Sol y otro en el lado opuesto de nuestra estrella. JWST está orbitando alrededor de un punto Lagrangiano ubicado en el lado más lejano de la Tierra más alejado del Sol, llamado L2. En esta posición, mientras la Tierra se mueve alrededor de la estrella, JWST seguirá al planeta casi al unísono, como un compañero constante siempre en el mismo lugar en relación con nuestro planeta. No importa dónde se encuentre la Tierra en su curso alrededor del Sol, se garantiza que JWST estará a aproximadamente 1 millón de millas de distancia de nosotros.

La trayectoria que sigue JWST alrededor de L2 es bastante ancha, y se extiende aproximadamente a la distancia entre la Tierra y la Luna. Pero el observatorio no puede permanecer en esa trayectoria para siempre sin ayuda. L2 es lo que se conoce como “pseudo” estable, lo que significa que los objetos que orbitan en esta ubicación tendrán una tendencia a alejarse en una dirección. “Es como sentarse en la silla de montar de un caballo”, dice Pinaud. “En la silla de montar de un caballo, eres una especie de establo. Imagínate a ti mismo como una canica… de la cabeza a la cola, probablemente rodarás hacia el centro, pero luego, una vez que vayas a cualquier lado de la silla, simplemente caerás al suelo”.

Por lo tanto, JWST tendrá que hacer pequeños ajustes en su ruta durante su vida útil. Aproximadamente cada 20 días, el telescopio encenderá sus propulsores durante dos o tres minutos a la vez para garantizar que se mantenga en el camino de su órbita. En última instancia, estos ajustes determinarán cuánto tiempo puede permanecer activo el JWST en el espacio. Cuando se agote el propulsor en los próximos 10 a 20 años, la misión del observatorio terminará. (Afortunadamente, el viaje de JWST al espacio, el cohete Ariane 5, lo puso en una trayectoria tan buena que la vida útil del telescopio durará mucho más de lo previsto originalmente).

Puede parecer una posición complicada, con mucho esfuerzo adicional necesario para mantener estable JWST. Pero L2 es un lugar bastante atractivo para este observatorio por varias razones. Quizás la mayor ventaja es lo lejos que está tanto de la Tierra como del Sol. JWST se hizo para recolectar luz infrarroja, un tipo de luz que se asocia con el calor. Debido a esta elección de diseño, el telescopio debe permanecer extremadamente frío en todo momento. Por eso está equipado con un parasol que siempre estará de frente al Sol, un paraguas protector que reflejará el calor de la estrella y mantendrá el telescopio muy frío. Aún así, cualquier objeto cercano que emita calor y luz infrarroja podría estropear las observaciones de JWST si la NASA no tiene cuidado. Al colocar el telescopio a casi 1 millón de millas de nuestro planeta, la NASA garantiza que la luz infrarroja proveniente de la Tierra y la Luna no interferirá ni calentará el telescopio.

L2 también es excelente desde el punto de vista de la potencia porque un lado de JWST siempre estará orientado hacia el sol. En ese lado calentado, el telescopio tiene un panel solar que constantemente recolecta luz solar para obtener energía. Otras naves espaciales, como el Telescopio Espacial Hubble en órbita alrededor de la Tierra, no tienen ese lujo. Cada vez que Hubble orbita en el lado nocturno de la Tierra, pierde la vista del Sol y debe almacenar energía en sus baterías. Ese nunca será el caso de JWST. “Básicamente tenemos energía ilimitada para las operaciones de la misión, y no tenemos que preocuparnos por ningún eclipse”, dice Kyle Hott, líder de ingeniería de sistemas de misión para JWST en Northrop Grumman. el borde.

También hay algunas desventajas de cambiar constantemente entre el día y la noche al orbitar la Tierra; las fluctuaciones extremas de temperatura pueden empujar y hacer vibrar una nave espacial, lo que hace que sus instrumentos se degraden con el tiempo. JWST funcionará aproximadamente a las mismas temperaturas durante toda su vida útil.

Y luego está el beneficio de la comunicación continua. Con L2 siempre en la misma posición relativa a la Tierra, JWST estará a una distancia establecida de nuestro planeta en todo momento. Eso significa que podemos estar en contacto constante con el observatorio. “Podemos ser arrastrados en L2 por el sistema Tierra-Sol, de modo que tengamos comunicaciones constantes y convenientes con el vehículo”, dice Hott. “Y eso también simplifica muchas de las operaciones de la misión”.

Este final crucial culmina el arriesgado viaje del observatorio a través del cosmos, allanando el camino para que finalmente comience la ciencia. Sin embargo, todavía tenemos que esperar un poco más para que las observaciones de JWST se pongan en marcha. Los científicos e ingenieros pronto comenzarán a alinear los espejos del telescopio con mucha precisión antes de poner en marcha el observatorio, probando todos sus instrumentos para asegurarse de que estén listos para recopilar las primeras imágenes extraordinarias de las estrellas y galaxias más antiguas del Universo.

Ese proceso llevará muchos meses, pero si sale bien, las primeras imágenes históricas capturadas por JWST podrían enviarse a la Tierra tan pronto como este verano.

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