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El telescopio Webb despliega una sombrilla en forma de diamante – Vuelo espacial ahora

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Concepto artístico del telescopio espacial James Webb con la mitad de su parasol desplegado. Crédito: NASA

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.

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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.

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.

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«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».

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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.

Envíe un correo electrónico al autor.

Siga a Stephen Clark en Twitter: @ EstebanClark1.

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La NASA niega el informe de fuga del propulsor SpaceX Crew Dragon, revela una falla no relacionada con el escudo térmico

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En una respuesta parcial a un informe que alega evidencia de varias anomalías significativas durante un reciente lanzamiento privado de astronautas que podría afectar a una tripulación de astronautas de la NASA lanzada el mes pasado, la agencia espacial emitió un comunicado negando estas acusaciones. Sin embargo, la misma declaración reveló simultáneamente que SpaceX había descubierto recientemente un problema diferente con un componente diferente de la nave espacial Crew Dragon durante las pruebas en tierra.

23 de mayo, espacio explorado publicó un informe que alega que una nave espacial SpaceX Crew Dragon encontró problemas importantes durante Axiom-1, el primer lanzamiento de astronautas completamente privado de la compañía a la Estación Espacial Internacional (ISS). Según la información de las fuentes y un posible memorando interno de SpaceX, parte del propulsor tóxico de Dragon se filtró durante el vuelo de 17 días, dañó o debilitó partes de su escudo térmico y «[caused] desgaste peligrosamente excesivo en el reingreso. En general, el informe parecía bien investigado e incluso alegó que el Centro de Ingeniería y Seguridad de la NASA (NESC) había abierto una investigación. Además, cuando se les solicitó un comentario, ni la NASA ni SpaceX inicialmente estaban dispuestos a hablar oficialmente, lo que también significaba que ninguno había negado los cargos.

Un día después, la NASA proporcionó una declaración oficial a Space Explored negando explícitamente que hubiera habido una fuga de propulsor, contaminación del escudo térmico o desgaste excesivo del escudo térmico durante cualquiera de los «reingresos recientes de la tripulación de Dragon».

La NASA también descartó las preocupaciones sobre la reutilización de un escudo térmico Cargo Dragon 2 usado anteriormente estructura en Crew-4, que se lanzó solo dos días después de que se recuperara Axiom-1 y se espera que pase de cuatro a cinco meses más en órbita. También señaló que reutilizar el escudo térmico de Dragon Baldosa – las estructuras que experimentan la mayor parte del calentamiento por reingreso y se sumergen en agua salada después de cada misión – son extremadamente limitadas y solo se han intentado ocasionalmente Carga Misiones de dragones.

Simultáneamente, la NASA reveló que «una nueva estructura compuesta de escudo térmico destinada a volar en Crew-5 falló en una prueba de aceptación» en la fábrica Dragon de SpaceX en Hawthorne, California. La falla de la prueba no relacionada se atribuyó a un defecto de fabricación y la NASA no mostró signos de preocupación seria en su declaración, lo que sugiere que el problema puede ser menos grave de lo que parece. En respuesta, la NASA dice que SpaceX simplemente usará una estructura compuesta de escudo térmico diferente para Crew-5, cuyo lanzamiento está programado no antes de (NET) en septiembre de 2022.

Los datos asociados con los reingresos recientes de la tripulación Dragon eran normales: el sistema funcionaba como se esperaba sin problemas. No hubo fugas de hipergol al regresar de una misión Dragon tripulada o contaminación con el escudo térmico que causaba un desgaste excesivo. SpaceX y la NASA realizan una revisión técnica completa del sistema de protección térmica del escudo térmico después de cada regreso, incluso antes del lanzamiento de la misión Crew-4 actualmente en la Estación Espacial Internacional. La estructura compuesta del escudo térmico (estructura debajo de la teja) se rehizo de acuerdo con los procesos normales de planificación y renovación. El sistema de protección térmica en el escudo térmico principal de Crew-4 era nuevo, como lo ha sido para todas las misiones de vuelos espaciales tripulados. SpaceX solo ha demostrado la reutilización de placas PICA (Ablator de carbono impregnado con fenólico) seleccionadas, que es un material liviano diseñado para soportar altas temperaturas, como parte del escudo térmico en vuelos de carga.

La NASA y SpaceX están determinando actualmente la asignación de hardware para la próxima misión SpaceX Crew-5 de la agencia, incluido el escudo térmico Dragon. SpaceX tiene un riguroso proceso de prueba para poner a prueba cada componente y sistema para garantizar la seguridad y la confiabilidad. A principios de mayo, una nueva estructura compuesta de escudo térmico destinada a volar en Crew-5 no superó la prueba de aceptación. La prueba hizo su trabajo y encontró un defecto de fabricación. La NASA y SpaceX usarán otro escudo térmico para el vuelo que se someterá a las mismas rigurosas pruebas previas al vuelo.

La seguridad de la tripulación sigue siendo la máxima prioridad para la NASA y SpaceX y seguimos apuntando a septiembre de 2022 para el lanzamiento de Crew-5.

NASA – 24 de mayo de 2022

Quedan algunas peculiaridades. Si bien la refutación explícita de la NASA debe considerarse la última palabra definitiva sobre el asunto, todavía es muy inusual que la NASA y SpaceX se hayan negado o no hayan podido negar rápida y públicamente las afirmaciones que horas después han sido cuestionadas. Podría ser simplemente una consecuencia de la falta de comunicación interna y externa de la NASA y SpaceX o el amor de ambas partes por ocultar información a los contribuyentes sobre los sistemas y tecnologías por los que pagaron esos mismos contribuyentes.

Axiom-1 se recuperó sin problemas (informado) el 25 de abril. (Axioma espacio)
Menos de dos semanas después, después de dar el visto bueno para el lanzamiento de astronautas de la NASA Crew-4 de SpaceX dos días después de la recuperación de Axiom-1, la NASA autorizó a SpaceX a regresar a cuatro astronautas de la Crew-3 a la Tierra con una tercera Crew Dragon. (EspacioX)

Por otro lado, después del rodaje de Crew Dragon’s Demo-2 con un desgaste del escudo térmico superior al esperado en 2020, es casi imposible imaginar que la NASA y SpaceX hubieran lanzado Crew-4 dos días después. 1. sin verificar con certeza que la erosión del escudo térmico estuviera dentro de los límites normales. Los mosaicos de escudo térmico Dragon Phenolic-Impregnated Carbon Ablator (PICA-X) mejorados de SpaceX son habría sido diseñado para erosionar [PDF] menos de un centímetro de su grosor alrededor de 2017 ~ 7,5 cm (3 pulgadas) después de cada reingreso. Musk fue aún más lejos, afirmando en 2012 que «[PICA-X] puede usarse potencialmente cientos de veces para volver a entrar en la órbita terrestre con solo una degradación menor cada vez. Si fuera cierto, sería extremadamente difícil, incluso para una rápida inspección posterior al vuelo de la cápsula Dragon de Axiom-1, pasar por alto lo que Space Explored describió como «desgaste peligrosamente excesivo».

En teoría, durante la recuperación, el equipo de recuperación de SpaceX también debería haber detectado de inmediato incluso una pequeña fuga de propulsor, ya que la primera parte del proceso práctico implica que un pequeño equipo con máscaras antigás y detectores se acerque a la cápsula flotante para asegurarse. es seguro para que otros se acerquen. El combustible líquido de monometilhidrazina (MMH) y tetróxido de dinitrógeno (NTO) de Crew Dragon son altamente tóxicos en pequeñas cantidades y el MMH es un cancerígeno conocido.

En total, la noticia de una posible fuga del propulsor y un rendimiento anormal del escudo térmico parece haber sido una falsa alarma, aunque, coincidencia o no, una anomalía aparentemente menor con una estructura de escudo térmico Crew Dragon no tripulada. hizo ocurrir a principios de este mes. A pesar de esta anomalía, Crew-4 y Crew-5 están procediendo normalmente, y la NASA parece estar contenta con el desempeño de Crew Dragon en varios lanzamientos y recuperaciones recientes.

La NASA niega el informe de fuga del propulsor SpaceX Crew Dragon, revela una falla no relacionada con el escudo térmico






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Horoscopo

El lanzamiento de la misión lunar CAPSTONE cubesat se pospone hasta el 6 de junio

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Una pequeña nave espacial tendrá que esperar un poco más para su gran lanzamiento lunar.

La misión CAPSTONE, abreviatura de «Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment», se lanzará no antes del 6 de junio, anunció la NASA. a fines de la semana pasada (se abre en una nueva pestaña).

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Horoscopo

La erupción del volcán Hunga Tonga-Hunga Ha’apai ha llegado al espacio

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Les volcans qui explosent en panaches de magma et de cendres peuvent être suffisamment puissants pour déclencher d’énormes ondes de choc et des bangs soniques au-dessus tout en provoquant des tremblements de terre, des glissements de terrain et des vagues de tsunami plus près de la superficie. Ahora un volcán ha hecho todo lo anterior y espacio afectado.

Este tipo de fenómenos no solo ocurren en películas como pico de Dante. la Volcán Hunga Tonga-Hunga Ha’apai hace que la erupción mortal que enfrenta el vulcanólogo incondicionalmente anti-James-Bond de Pierce Brosnan apenas parezca una hoguera. Il a éclaté si violemment que non seulement il a secoué l’atmosphère et l’océan, mais la NASA a découvert que les effets s’étendaient plus loin que l’atmosphère terrestre, avec des vents assez rapides pour rivaliser avec un ouragan aux confins del espacio. Es hoy una de las perturbaciones más enormes jamás observadas en el espacio.

Además de tener un temperamento notoriamente caliente (la última erupción de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai en 2015 arrojó cenizas a más de cinco millas hacia el cielo y en realidad formó una nueva isla a partir de todo ese vómito), el volcán submarino ahora les ha dado a los investigadores la oportunidad de vea lo que sucede cuando el clima terrestre y el clima espacial chocan. El físico de UC Berkeley, Brian Harding, realizó un estudio sobre el monstruo que escupe fuego, publicado recientemente en Cartas de investigación geofísica.

«El volcán puede enseñarnos qué tipos de ondas atmosféricas transfieren impulso y energía desde el suelo al espacio», dijo a SYFY WIRE. «Esperamos que esto represente los mecanismos que transmiten impulso y energía desde la atmósfera inferior al espacio y, finalmente, conduzcan a mejores predicciones del clima espacial».

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Hunga Tonga-Hunga Ha’apai se esconde en las profundidades del Océano Pacífico Sur occidental, frente a las islas principales de Tonga. Algunas de las olas del tsunami a su paso fueron lo suficientemente altas como para alcanzar la estratosfera, y el polvo y el gas que arrojó a la mesosfera. ICONO DE LA NASA (Explorador de conexiones ionosféricas) y Satélites Swarm de la ESA eran parte de ella. Apenas unas horas después de que el volcán activo explotara, las dos naves espaciales captaron extrañas corrientes eléctricas en la capa superior de la atmósfera, o la ionosfera.

Comprender fenómenos como este es (en su mayor parte) solo posible a través de observaciones. Simplemente no puedes recrear algo así en un laboratorio. Incluso dar sentido a las observaciones puede ser difícil cuando ocurren múltiples procesos al mismo tiempo y en el mismo lugar, lo que puede confundir la causa y el efecto.

ICON tiene su ojo en el borde del espacio. Él observa una región donde los gases pueden ser turbulentos y donde las ráfagas de viento solar transportan partículas cargadas. Cuando ocurren erupciones solares y eyecciones de masa coronal, los ataques de estas partículas pueden causar tormentas geomagnéticas que interrumpen nuestros satélites, Internet y la infraestructura de energía. La erupción de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai fue capaz de algo que solo se suponía que podía hacer una tormenta geomagnética.

Los vientos intensos afectan las corrientes eléctricas en la ionosfera, razón por la cual ICON y Swarm detectaron algo sospechoso. Las partículas ionosféricas, principalmente electrones e iones como NO+ y O2+, crean una corriente conocida como electrochorro ecuatorial.

“No son las corrientes eléctricas en sí mismas los impactos más severos del clima espacial, sino que las corrientes eléctricas son un marcador inequívoco de cambios en el sistema de dínamo ionosférico”, dijo Harding. «Esto tiene otras implicaciones para la distribución del plasma».

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Cuando los vientos de la atmósfera inferior impulsan el electrochorro, fluye hacia el este. El plasma perturbado puede provocar que los sistemas eléctricos, de comunicación y de navegación (como el GPS) no funcionen correctamente en la Tierra. Esta erupción perturbó tanto al electrochorro que se volvió temporalmente cinco veces más poderoso de lo habitual. También experimentó un fenómeno que nada más que una poderosa tormenta geomagnética ha causado: el flujo del electrochorro en realidad se invirtió.

No es una gran sorpresa para los científicos cuando ocurre una inversión como esta, porque el Sol siempre tiene algún tipo de rabieta que envía partículas cargadas que se precipitan y, a veces, dan vueltas alrededor del electrochorro si tienen suficiente influencia. La erupción Hunga Tonga-Hunga Ha’apai también fue la inversión más fuerte que Swarm jamás haya visto, e ICON tuvo el momento y la posición adecuados para atraparla. Lo que ICON envió a tierra mostró que había una turbulencia extrema en la ionosfera. Sus observaciones se acercaron a las predicciones previas de cómo la atmósfera superior se vería afectada por una perturbación de esta magnitud.

“Antes de que podamos esperar predecir la respuesta de la atmósfera superior a una miríada de fuentes de variabilidad desde abajo, primero debemos poder predecir la respuesta de la atmósfera superior a una sola fuente como la explosión”, dijo Harding.

Lo que sucede donde termina la atmósfera y comienza el espacio apenas comienza a entenderse. Después próxima misión GDC de la NASA (Geospace Dynamics Constellation) se lanzará en 2027, monitoreará otros eventos donde terminan los confines de la Tierra y comienza la última frontera.

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