James Webb Space Telescope da NASA é visto com seu revolucionário protetor solar de cinco camadas totalmente implantado, ereto na sala limpa de Northrop Grumman em Redondo Beach, Califórnia. Crédito:NASA / Chris Gunn
O protetor solar do Telescópio Espacial James Webb da NASA passou em um teste crítico para preparar o observatório para seu lançamento em 2021. Técnicos e engenheiros implantaram e tensionaram totalmente cada uma das cinco camadas do protetor solar, colocar com sucesso o protetor solar na mesma posição que estará a um milhão de milhas da Terra.
"Esta foi a primeira vez que a proteção solar foi implantada e tensionada pela eletrônica da espaçonave e com o telescópio presente acima dela. A implantação é visualmente impressionante como resultado, e foi um desafio realizar, "disse James Cooper, Webb Telescope Sunshield Manager da NASA no Goddard Space Flight Center da NASA, Cinto Verde, Maryland.
Para observar partes distantes do universo que os humanos nunca viram antes, o observatório Webb está equipado com um arsenal de tecnologias revolucionárias, tornando-o o telescópio de ciência espacial mais sofisticado e complexo já criado. Entre as mais desafiadoras dessas tecnologias está o protetor solar de cinco camadas, projetado para proteger os espelhos do observatório e instrumentos científicos da luz e do calor, principalmente do sol.
Como um telescópio otimizado para luz infravermelha, é imperativo que a ótica e os sensores de Webb permaneçam extremamente frios, e seu protetor solar é a chave para regular a temperatura. Webb requer uma implantação bem-sucedida de proteção solar em órbita para cumprir seus objetivos científicos.
Depois de montar com sucesso todo o observatório, técnicos e engenheiros passaram a implantar e tensionar totalmente todas as cinco camadas de seu protetor solar do tamanho de uma quadra de tênis, que é projetado para manter sua óptica e sensores na sombra e longe de interferências. Crédito:NASA / Chris Gunn
A proteção solar separa o observatório em um lado quente que está sempre voltado para o Sol (modelos térmicos mostram que a temperatura máxima da camada mais externa é de 383 Kelvin ou aproximadamente 230 graus Fahrenheit), e um lado frio que sempre está voltado para o espaço profundo (com a camada mais fria tendo uma temperatura mínima modelada de 36 Kelvin, ou cerca de 394 graus Fahrenheit negativos). O oxigênio presente na atmosfera da Terra congelaria sólido nas temperaturas experimentadas no lado frio da proteção solar, e um ovo poderia ser facilmente fervido com o calor encontrado na extremidade quente.
Webb passou em outros testes de implantação durante seu desenvolvimento. Tão importante quanto foi a eliminação bem-sucedida dos problemas descobertos por essas implantações anteriores e os testes ambientais do elemento da espaçonave. Como antes, os técnicos usaram polias e pesos de compensação de gravidade para simular o ambiente de gravidade zero que experimentará no espaço. Monitorando cuidadosamente a implantação e tensionamento de cada camada individual, Os técnicos da Webb garantem que, uma vez em órbita, eles funcionarão perfeitamente.
"Este teste mostrou que o sistema de proteção solar sobreviveu aos testes ambientais do elemento da espaçonave, e nos ensinou sobre as interfaces e interações entre as partes do telescópio e da proteção solar do observatório, "Cooper acrescentou." Muito obrigado a todos os engenheiros e técnicos por sua perseverança, foco e incontáveis horas de esforço para atingir esse marco. "
A proteção solar consiste em cinco camadas de um material polimérico chamado Kapton. Cada camada é revestida com alumínio depositado a vapor, para refletir o calor do Sol no espaço. As duas camadas mais quentes voltadas para o sol também têm um revestimento de "silício dopado" (ou silício tratado) para protegê-las da intensa radiação ultravioleta do sol.
Cada camada do protetor solar Kapton da NASA Webb tem um tamanho único, em forma, e têm padrões especiais de rip-stop para adicionar durabilidade às membranas que são tão finas quanto um fio de cabelo humano. Crédito:Northrop Grumman
Para coletar luz de algumas das primeiras estrelas e galáxias que se formaram após o Big Bang, o telescópio precisava do maior espelho já lançado para o espaço, e o protetor solar que tem a envergadura de uma quadra de tênis inteira. Por causa do tamanho do telescópio, requisitos de forma e desempenho térmico, o protetor solar deve ser grande e complexo. Mas também deve caber dentro de uma carenagem de carga útil de foguete padrão de 5 metros, e também implantado de forma confiável em uma forma específica, enquanto experimenta a ausência de gravidade, sem erro.
Após o teste de proteção solar bem-sucedido de Webb, os membros da equipe começarão o longo processo de dobrar perfeitamente o protetor solar de volta à sua posição retraída para o vôo, que ocupa um espaço muito menor do que quando está totalmente implantado. Então, o observatório será submetido a testes elétricos abrangentes e mais um conjunto de testes mecânicos que emulam o ambiente de vibração de lançamento, seguido por uma implantação final e ciclo de estiva no solo, antes de seu vôo para o espaço.
Webb será o principal observatório de ciências espaciais do mundo. Vai resolver mistérios em nosso sistema solar, olhe além, para mundos distantes ao redor de outras estrelas, e sondar as misteriosas estruturas e origens de nosso universo e nosso lugar nele. Webb é um projeto internacional liderado pela NASA com seus parceiros, ESA (Agência Espacial Europeia) e Agência Espacial Canadiana.
