Esta es una interpretación artística del telescopio espacial James Webb. La visera solar en forma de cometa es el componente más grande del telescopio.
NASA GSFC / CIL / Adriana Manrique Gutierrez
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Esta es una interpretación artística del telescopio espacial James Webb. La visera solar en forma de cometa es el componente más grande del telescopio.
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El telescopio espacial James Webb está programado para su lanzamiento Más tarde esta semana. Cuando eso suceda, será el telescopio espacial más poderoso de todos los tiempos.
Armados con un telescopio, los científicos planean mirar hacia atrás en el tiempo hasta la formación de las primeras galaxias en el universo, estudiar cómo evolucionó nuestro sistema solar, analizar las atmósferas de planetas distantes y buscar gases que puedan indicar habitabilidad.
«Sería genial y todavía un poco sorprendente pensar en ello». Jane rigby, Dijo a NPR el científico del proyecto de operaciones de telescopios de la NASA. Ella dijo que la luz de estas galaxias distantes ha estado viajando a la Tierra durante más de 13 mil millones de años.
Para realizar estas observaciones, los instrumentos científicos del telescopio deben mantenerse increíblemente fríos. Esto significa que una parte importante del telescopio es la visera solar masiva que lo protegerá del calor del sol.
«El telescopio espacial James Webb Sunshield es completamente único», dice. James CooperJames Webb, administrador del telescopio Space Sunshield de la NASA. «Ningún otro telescopio usa este tipo de escudo para enfriar sus ópticas».
Uno de los puntos clave del proceso de lanzamiento es asegurarse de que el enorme y complejo equipo se abra correctamente.
El telescopio espacial James Webb es el telescopio más grande y complejo jamás enviado al espacio. También estaría demasiado lejos en el espacio para solucionarlo personalmente si hubiera problemas durante el transcurso de la implementación de varios días. La NASA llama a esta época «29 días al límite».
Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA
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Para repeler el calor, construye un escudo del tamaño de una cancha de tenis.
El protector solar es la mayor parte de este enorme telescopio, que tiene un espejo principal. 6.25 veces mayor Del telescopio Hubble anterior. Cuando está completamente abierto, el parasol tiene el tamaño de una cancha de tenis.
Una réplica imponente se almacena en una enorme sala limpia en Northrop Grumman Instalación en el condado de Los Ángeles, California. La compañía de tecnología aeroespacial se está asociando con la NASA en el proyecto.
El propósito del protector solar también se puede entender pensando en el protector solar que se pone en la playa. «El protector solar crea un SPF cercano a un millón», dice. Bell Oaks, director del proyecto del telescopio espacial James Webb, donde observa las características de la réplica.
Diseñado para reducir la cantidad de calor externo que golpea los instrumentos científicos, el parasol consta de cinco capas, cada una más fría que la anterior.
Las capas están hechas de un material altamente resistente al calor llamado Kapton Cubierto de aluminio, tiene silicona especial en las dos capas exteriores para reflejar el calor del sol de regreso al espacio. A través de las cinco capas en forma de cometa, se pierde cada vez más calor, que se irradia al espacio en los espacios entre ellas. La capa exterior se verá afectada por el calor de fuentes como el sol y la tierra y puede alcanzar una temperatura cálida de 230 grados Fahrenheit. En comparación, la capa más cercana a los dispositivos alcanzará los -394 grados Fahrenheit.
Los científicos crearon especialmente estas capas con la esperanza de que la misión continuara. década. El equipo predice que en el transcurso de esos años, la barrera solar estará expuesta a los escombros en el espacio. Es por eso que cada capa es una colcha de alta tecnología. Los científicos crearon cada capa fusionando 50 piezas individuales utilizando tecnología para evitar que los pequeños agujeros o desgarros se vuelvan demasiado grandes.
Esta tecnología se llama rip stop. «Por ejemplo, si una capa de un pequeño meteorito choca, se rompería un poco», dice Ochs. «Te vas a poner en una posición ranurada y te detendrás».
Este nivel de durabilidad es impresionante, dado lo ligero que se siente una muestra del material. Casi parece que podría estar volando con una ligera brisa, una sensación que se ve reforzada por el hecho de que parece un globo de mylar plateado de la tienda de comestibles.
¿Por qué un telescopio tiene que estar tan frío?
Para comprender por qué un telescopio necesita un protector solar sin precedentes, es importante saber el tipo de luz que capta el telescopio y qué tipo de instrumentos se necesitan para hacerlo.
Los científicos utilizarán el telescopio para estudiar la luz infrarroja emitida por Planetas y galaxias distantes, y la tecnología infrarroja debe permanecer absolutamente fría.
La temperatura debe estar cerca de cero absoluto, cuando las partículas esencialmente dejan de moverse. Esta temperatura máxima es necesaria para que los instrumentos científicos del telescopio funcionen correctamente y para reducir el «ruido» de fondo infrarrojo, como el calor del sol, captado por sus sensores infrarrojos.
El telescopio captura la tenue luz emitida por galaxias distantes que se formaron justo después del Big Bang. La luz visible de los humanos es solo una fracción del rango total de luz en Campo electromagnetico. Cuando la luz de estas regiones distantes del universo se acerca al telescopio, está en el rango de luz infrarroja y ya no se puede ver a simple vista.
El espectro electromagnético es el rango completo de luz. Los telescopios espaciales Hubble, Spitzer y Webb de la NASA pueden detectar luz más allá de la parte visible del ojo humano.
NASA J. Olmsted [STScI]
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NASA J. Olmsted [STScI]
«A medida que la luz viaja a través del universo … las ondas de luz se alargan y se convierten en radiación infrarroja, que es calor», explica Ochs. Este proceso se conoce como corrimiento al rojo cósmico. Está sucediendo todo el tiempo, mientras el universo en expansión se estira en busca de luz.
El corrimiento al rojo cósmico es el proceso mediante el cual las longitudes de onda de la luz se alargan a medida que viajan a través del universo en expansión.
NASA y A. Campo (STScI)
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NASA y A. Campo (STScI)
Publicar bloqueador solar sería horrible
Debido a que los instrumentos científicos del telescopio deben mantenerse muy fríos para que funcionen, aproximadamente 10 mil millones de dólares El proyecto depende de que el protector solar se despliegue correctamente después del lanzamiento. Ahora, el telescopio está doblado y empaquetado en un cohete. Guayana Francesa. Pronto, despegará al espacio, corriendo a aproximadamente un millón de millas de la Tierra, donde despegará. girar alrededor del sol. Inmediatamente después de que pase la luna, aproximadamente tres días después del lanzamiento, los científicos comenzarán a elevar el marco del visor solar desde la distancia.
«Difundir protector solar es probablemente lo más difícil de hacer», dice Ochs. «Eso es lo que nos preocupa a todos. Tú te preocupas por todos ellos, pero eso es probablemente lo que más nos preocupa».
El proceso será tenso y metódico. Por ahí Más de 100 mecanismos de edición Solo para protector solar. Los científicos gastarán varios dias publicarlo, que según la NASA será parte de una «época horrible». Espero que sea una prueba de que lo lento y constante realmente gana – Y el premio podría desbloquear la historia del universo.
En las instalaciones de Northrop Grumman en Redondo Beach, California, se expusieron y separaron las cinco capas de prueba de viseras solares.
Northrop Grumman
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Después de pasar los últimos años probando cientos de medidas de precaución, el gran objetivo de Ochs ha sido pasar días sintiéndose como si estuviera viendo crecer la hierba. «Espero que hayamos pagado nuestra penitencia por este desarrollo y que cuando entremos en órbita, se vuelva aburrido».
Si sucediera lo contrario, el telescopio estaría demasiado lejos para ser reparado en persona. Cualquier solución de problemas para volver a encarrilar el telescopio espacial James Webb se probará primero en la réplica aquí en la Tierra.
