Volando desde la Tierra a una distancia de más de 400,000 millas, el Telescopio Espacial James Webb extendió dos flechas el viernes y desplegó la sombrilla de cinco capas de la misión al tamaño de una cancha de tenis, marcando un hito para el observatorio después de morderse las uñas. Nochevieja para los astrónomos e ingenieros de la Tierra.

Los despliegues críticos marcaron los momentos más riesgosos para preparar el observatorio de casi $ 10 mil millones para operaciones científicas, después de su exitoso lanzamiento el 25 de diciembre a bordo de un cohete europeo Ariane 5.

La NASA confirmó la extensión exitosa de la rampa mediana del lado de babor en una actualización poco después de las 7:00 p.m. EST del viernes (0000 GMT del sábado). Casi cuatro horas después, la NASA anunció que se extendió la botavara de estribor.

Los dos postes intermedios de la visera solar de Webb están diseñados para colocar las cinco membranas de la visera solar en su distintiva forma de diamante.

«Los brazos centrales son el caballo de batalla de la sombrilla y hacen el trabajo pesado de desplegar y tirar de las membranas en esta forma ahora icónica», dijo Keith Parrish, gerente del Observatorio Webb en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA.

Los equipos de tierra comenzaron a extender las dos rampas para sombrillas varias horas más tarde de lo esperado, dijo la NASA en una actualización el viernes por la noche. La agencia espacial dijo que los controladores de la misión en el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial tomaron medidas adicionales para confirmar que una sombrilla se había enrollado por completo antes de realizar el primer despliegue a mitad de camino.

«Los interruptores que deberían haber indicado que la cubierta enrollada no se activaron cuando se suponía que debían hacerlo», dijo la NASA. Sin embargo, fuentes secundarias y terciarias confirmaron que ese era el caso. Los datos de temperatura parecían mostrar que la sombrilla se había desenrollado para bloquear la luz solar de un sensor, y los sensores giroscópicos indicaron un movimiento compatible con la activación de los dispositivos de desbloqueo de la visera solar.

Las capuchas se abrieron y plegaron hacia atrás para exponer la visera solar al espacio el jueves, pero se suponía que las capuchas se plegarían más cuando comenzara el despliegue a medio plazo.

«Esta última preparación para comenzar a expandirse a mitad del auge fue lo que el equipo estaba analizando antes de comenzar el despliegue», tuiteó la NASA.

Cinco segmentos telescópicos del puerto, o del lado izquierdo, a mitad de camino comenzaron a extenderse alrededor de la 1:30 p.m. EST (6:30 p.m. GMT) del viernes. El brazo motorizado alcanzó el despliegue completo a las 4:49 p.m. EST (2149 GMT), dijo la NASA.

La extensión del brazo de estribor o del lado derecho comenzó a las 6:31 p.m. EST (11:31 GMT) y terminó alrededor de las 10:13 p.m. EST (03:13 GMT).

Los dos brazos centrales ahora están bloqueados en la posición o

“Completar la cobertura de la sombrilla y las implementaciones a mitad de camino durante los últimos dos días marca un hito crítico para Webb”, dijo la NASA en una actualización escrita el viernes por la noche.

Webb tiene 344 dispositivos que deberían funcionar exactamente como se esperaba. De estos, 107 son dispositivos de activación de membrana, actuadores no explosivos que aseguran el parasol en su lugar para el lanzamiento. Los 107 se han liberado con éxito para permitir que la sombrilla se abra en su dimensión completa.

En total, la secuencia de despliegue de la misión se basa en 140 mecanismos de activación, 70 conjuntos de bisagras, ocho motores de despliegue, 400 poleas y 90 cables de cuarto de milla. También hay una gama de cojinetes, resortes y engranajes para transformar Webb desde el lanzamiento hasta la configuración operativa.

La sombrilla mide 21,2 metros de largo y 14,2 metros de ancho.

Los funcionarios han declarado repetidamente que el programa de implementación de Webb podría cambiar según las condiciones en tiempo real.

“Hoy es un ejemplo de por qué seguimos diciendo que no creemos que nuestro programa de implementación pueda cambiar, pero que esperar que eso cambie ”, dijo Parrish. “El equipo hizo lo que repetimos para este tipo de situación: detenerse, evaluar y avanzar metódicamente con un plan. Todavía tenemos un largo camino por recorrer con todo este proceso de implementación.

La NASA confirma que el telescopio espacial James Webb extendió una de las dos flechas para comenzar a desplegar la visera solar de cinco capas de la misión. Con la botavara de babor desplegada, esta noche se está trabajando para extender otra botavara a estribor. https://t.co/JdH8b0A2jo pic.twitter.com/cboWUNCedT

– Vuelo espacial ahora (@SpaceflightNow) 1 de enero de 2022

Compuesto por cinco frágiles membranas kapton, cada una tan delgada como un cabello humano, la visera de la lente mantendrá los espejos, instrumentos y detectores de Webb en constante sombra, permitiendo que sus temperaturas de funcionamiento caigan a casi menos 400 grados Fahrenheit. Estas condiciones frías son necesarias para que Webb vea la tenue luz infrarroja de las primeras galaxias del universo a más de 13.500 millones de años luz de distancia.

Antes del lanzamiento de Webb, la mayoría de los directores y astrónomos de la NASA que esperaban usar el telescopio Webb, producto de casi tres décadas de desarrollo, dieron la misma respuesta sobre el momento más estresante de la misión: el despliegue de la visera solar.

«La sombrilla es una de esas cosas que es casi inherentemente indeterminista», dijo Mike Menzel, ingeniero de sistemas de misión de Webb en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Maryland. “La NASA está acostumbrada a desplegar vigas rígidas en bisagras porque son deterministas, puedes determinar su movimiento. «

«Teniendo en cuenta que hay 40 despliegues principales diferentes y cientos de poleas y cables, todo esto me pone nervioso y permanecerá así hasta que esté completamente desplegado», dijo John Grunsfeld, astrofísico, ex astronauta y director ejecutivo de la misión científica de la NASA de 2012. hasta 2016, un período clave en el desarrollo de Webb.

Pero fue el parasol lo que capturó la mayor parte de la atención de Menzel durante el diseño y las pruebas de Webb.

Menzel comparó la predicción del comportamiento de las capas de la sombrilla con adivinar qué hará una cuerda cuando la empujes sobre una mesa.

“Este es el caso de las membranas de la visera solar”, dijo. “Por tanto, no podemos predecir realmente su forma, pero podemos limitarla. «Podemos tratar de evitar que vaya a lugares a los que no queremos que vaya, lugares donde podría quedar atrapado o desgarrarse, o tal vez evitar el despliegue de otras extremidades».

Cada capa de la sombrilla es ligeramente diferente en tamaño y forma, creada utilizando secciones de kapton unidas térmicamente con alrededor de 10,000 costuras, según Krystal Puga, ingeniero jefe de sistemas de naves espaciales en Northrop Grumman.

Hay bandas de refuerzo, o topes de desgarro, para contener cualquier desgarro o agujero, y cintas de metal que le dan al kapton algún soporte estructural.

Las membranas de la sombrilla están recubiertas con aluminio y dos de las capas más externas están tratadas con silicona, lo que le da al material similar a la piel un tinte púrpura.

Con la sombrilla en forma de diamante, los controladores Webb enviarán comandos al observatorio para tensar cada una de las cinco capas durante dos días, actualmente programados para el sábado y el domingo.

«Una vez que nos quitamos el parasol, está bien, pero luego tenemos que ajustarlo», dijo Parrish en una entrevista previa al lanzamiento. «Las cinco capas tienen diferentes puntos a su alrededor donde se conectan, y luego tiraremos de los cables en cada una de esas esquinas para apretar realmente el parasol».

“El último paso es muy importante”, dijo Puga. «Tenemos que tensar todas las membranas con una serie de poleas y cables para crear la separación entre cada una de las cinco capas».

La tensión separará cada una de las cinco membranas kapton ultradelgadas, espaciando unas pocas pulgadas en el centro y unos pocos pies en los bordes más externos. El espaciado cónico permite que el calor del sol se refleje entre las capas y finalmente se irradie al espacio.

El ajuste de la visera comenzará con la membrana más grande y plana más cercana al sol, que alcanzará las temperaturas más altas durante la misión. Una a la vez, cada una de las otras cuatro capas se estirará, terminando con la capa más pequeña y fría más cercana al espejo de Webb.

“El tensado de capas implica el envío de comandos para activar varios motores para enrollar un total de 90 cables a través de numerosas poleas y dispositivos de gestión de cables. Tensar la visera solar llevará al menos dos días, pero puede llevar más tiempo, debido a la complejidad del proceso y la flexibilidad incorporada en el programa ”, dijo la NASA el viernes por la noche.

Los instrumentos y el telescopio de Webb deben estar muy fríos para que sean sensibles a la luz infrarroja. Y los astrónomos quieren observar el cosmos en longitudes de onda infrarrojas porque les permite ver las galaxias más antiguas, cuyas ondas de luz se han estirado por la expansión del universo.

La astronomía infrarroja también revela regiones de formación de estrellas oscurecidas por nubes de gas opaco y polvo a telescopios que ven en longitudes de onda visibles, el tipo de luz detectable por el ojo humano.

McCaughrean, un astrónomo que trabaja en Webb desde la década de 1990, tuiteó que la astronomía infrarroja con un telescopio caliente «es como tratar de observar en lo visible a plena luz del día con un telescopio hecho de bombillas de luz. Es posible, pero no verás muy bien las cosas débiles». .

Una vez que la sombrilla esté desplegada y tensada, los equipos de tierra se concentrarán en desplegar el enorme espejo de Webb en su tamaño y forma. Estos eventos están programados para la próxima semana.

Webb camina hacia su puesto de operaciones en una órbita similar a un halo alrededor del punto L2 de Lagrange, un punto de equilibrio gravitacional a casi un millón de millas (1,5 millones de kilómetros) de la Tierra.

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