Crédito:Telescópio Espacial James Webb da NASA de Greenbelt, MD, EUA, CC BY 2.0
À medida que o Telescópio Espacial James Webb da NASA segue para a órbita pretendida, as equipes de solo monitoram seus sinais vitais usando um conjunto abrangente de sensores localizados em toda a espaçonave. Sensores mecânicos, térmicos e elétricos fornecem uma ampla gama de informações críticas sobre o estado atual e o desempenho do Webb enquanto ele está no espaço.
Um sistema de câmeras de vigilância para assistir a implantações foi considerado para inclusão no kit de ferramentas de diagnóstico do Webb e foi estudado em profundidade durante a fase de projeto do Webb, mas no final foi rejeitado.
"Adicionar câmeras para assistir a uma implantação sem precedentes complicada de uma espaçonave tão preciosa quanto Webb parece um acéfalo, mas no caso de Webb, há muito mais do que aparenta", disse Paul Geithner, vice-gerente de projeto - técnico para o Telescópio Webb no Goddard Space Flight Center da NASA. "Não é tão simples quanto adicionar uma câmera de campainha ou mesmo uma câmera de foguete."
Em primeiro lugar, o Webb é grande, sofre muitas alterações de configuração durante a implantação e possui muitos locais específicos de importação para implantação. O monitoramento das implantações da Webb com câmeras exigiria várias câmeras de campo estreito, adicionando complexidade significativa, ou algumas câmeras de campo amplo que produziriam pouco em termos de informações detalhadas úteis. Chicotes de fiação para câmeras teriam que cruzar interfaces móveis ao redor do observatório e adicionar mais risco de vibrações e vazamento de calor, apresentando um desafio particular para câmeras localizadas no lado frio do Webb.
Depois, há a questão da iluminação. Webb é muito brilhante, então as câmeras visíveis no lado voltado para o sol estariam sujeitas a problemas extremos de brilho e contraste, enquanto as do lado frio e sombreado precisariam de iluminação adicional. Embora as câmeras infravermelhas ou de imagem térmica no lado frio pudessem evitar a necessidade de iluminação, elas ainda apresentariam as mesmas desvantagens de aproveitamento. Além disso, as câmeras do lado frio teriam que funcionar em temperaturas criogênicas muito frias. Isso exigiria que as câmeras 'comuns' fossem encapsuladas ou isoladas para que funcionassem em frio extremo ou o desenvolvimento de câmeras compatíveis com criogenia para fins especiais apenas para vigilância de implantação.
Apesar desses desafios, os engenheiros criaram e testaram alguns esquemas de câmeras em modelos em escala real de hardware Webb. No entanto, eles descobriram que a implantação de câmeras de vigilância não agregaria informações significativas de valor para as equipes de engenharia que comandam a espaçonave do solo.
"O senso de 'toque' embutido no Webb (por exemplo, interruptores e vários sensores mecânicos, elétricos e de temperatura) fornece informações muito mais úteis do que meras câmeras de vigilância", disse Geithner. “Instrumentamos o Webb como fazemos com muitas outras naves espaciais únicas, para fornecer todas as informações específicas necessárias para informar os engenheiros na Terra sobre a saúde e o status do observatório durante todas as atividades”. Os engenheiros também podem correlacionar anos de dados de testes em solo com dados de telemetria de sensores de voo para interpretar e entender criteriosamente os dados do sensor de voo.