Conceito artístico do Telescópio Espacial James Webb em órbita. Crédito:NASA
O Telescópio Espacial James Webb é uma das missões mais ambiciosas e tecnicamente complexas que a NASA já definiu. Construindo um observatório infravermelho desta magnitude, poder e complexidade nunca foram tentados antes. Para garantir uma operação perfeita no espaço, a tecnologia de ponta incorporada ao Webb deve ser rigorosamente testada antes do lançamento.
Todo o projeto do telescópio Webb levou anos para ser desenvolvido e foi projetado especificamente para ver mais do cosmos do que nunca. Exigiu centenas de cientistas, engenheiros, especialistas em ótica e muitos outros para reunir seus conhecimentos de uma forma que nunca havia sido feita. Contando com o trabalho em equipe de três agências espaciais proeminentes:NASA, a Agência Espacial Europeia, e a Agência Espacial Canadense, Webb passou a incluir mais de 1, 200 pessoas em todo o mundo para dar vida ao mais novo e mais poderoso telescópio espacial do mundo.
"Quando pensamos em Webb pela primeira vez, não era tecnicamente viável. Tivemos que ter sucesso em inventar algumas coisas antes de podermos construí-lo - não muito diferente do Programa Apollo nesse aspecto, "disse Paul Geithner, Vice-gerente de projeto - técnico no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland.
Antes mesmo que a construção do telescópio pudesse começar, cientistas e engenheiros se comprometeram a criar dez novas inovações tecnológicas que o mundo nunca tinha visto. Conhecidas como "tecnologias facilitadoras, "esses avanços foram incorporados ao Webb e abrirão o caminho para que ele se torne o observatório científico mais capaz já construído. Com quase 100 vezes a potência de seu predecessor científico, o telescópio espacial Hubble, Espera-se que Webb revele uma riqueza de informações sobre de onde viemos, como os planetas e estrelas se formam, e também será usado para realizar análises detalhadas de planetas em nosso próprio sistema solar, e em outras partes do cosmos.
Um material leve e revolucionário composto de carbono, capaz de manter sua forma rígida em 1/10, 000º de um cabelo humano, em temperaturas próximas do zero absoluto, o backplane de Webb e as estruturas de suporte de instrumentos científicos. Este novo material oferece capacidade de carga excepcional, ao mesmo tempo que experimenta muito pouca expansão e contração térmica nas temperaturas extremas do espaço. Os segmentos de espelho de Webb começaram como minério de berílio extraído em Utah. Eles viajaram por todos os Estados Unidos para se formar, leve, polido, revestido de ouro, e finalmente, perfeitamente colocado na estrutura do backplane com a ajuda de um braço robótico.
"Do ponto de vista da engenharia, Webb é extraordinariamente difícil. A ciência significa que tem que ser grande, no espaço, e metade tem que estar super fria. Isso significa que tivemos que projetá-lo para dobrar para o passeio no espaço, em seguida, faça com que seja desdobrado perfeitamente por controle remoto. Também requer que construamos a parte da óptica fria exatamente errada, na gravidade e no ar à temperatura ambiente, para que fique exatamente certo - do tamanho e forma certos - quando não tem peso no vácuo do espaço operando em temperaturas tão frias que o ar se torna sólido, "disse Geithner.
Uma equipe global de técnicos, engenheiros e cientistas colaboraram na construção e teste deste telescópio revolucionário. Além do hardware de vôo espacial, a missão Webb exigiu a construção de estruturas de montagem para juntar o telescópio, o uso de instalações de teste para garantir que cada componente esteja pronto para os rigores do voo espacial, caixas de transporte para enviá-lo ao redor do país para serviço, cópias de engenharia chamadas pathfinders, e até mesmo um telescópio de 'teste' em miniatura.
Para garantir que Webb e todas as suas novas tecnologias funcionem como esperado no espaço, A NASA expõe intencionalmente sua espaçonave a temperaturas extremas em uma enorme câmara criogênica conhecida simplesmente como 'Câmara A' localizada em Houston, Texas. Os testes de solo para simular a vibração induzida pelo lançamento ou para investigar a resistência estrutural também provaram ser vitais para o desenvolvimento de uma espaçonave de sucesso. Para ter certeza de avaliar todos os aspectos da dinâmica estrutural, incluindo vibração, vibroacústica, características modais, perda de transmissão de som, e teste de choque, Webb foi bombardeado por uma longa litania de testes, tremendo, congelamento e reteste.
O Telescópio Espacial James Webb será o principal observatório de ciências espaciais do mundo. Webb vai resolver os mistérios do 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, a Agência Espacial Européia (ESA) e a Agência Espacial Canadense (CSA).