mayo 25, 2022

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El Web Telescope Mirror de la NASA rompe las ‘predicciones más confiables’ después de la alineación final

La NASA dijo después de completar una alineación de vidrio récord que «el rendimiento óptico del nuevo telescopio espacial James Web (JWST) fue… mejor que las estimaciones más confiables».

Debido a 2 a 10 factores en la planificación y el presupuesto entre 7 y 14 años, el cohete ArianeSpace Ariane 5 lanzó su telescopio web al espacio el 25 de diciembre de 2021. El telescopio JWST de 6,2 toneladas (aproximadamente 13.600 libras) es casi la mitad de eso. Aunque llena el vaso de origami más de seis veces el área total de recolección del Hubble, se elevará como el icónico Telescopio Espacial Hubble de la NASA. La extrema reducción de la masa y la extraordinaria complejidad requerida para lanzar un espejo tan grande desde la Tierra en un cohete como el Ariane 5 pueden explicar en parte por qué el telescopio web tardó tanto (~ 18 años) y fue costoso (9. $ 9,7 mil millones). ). ) Para diseñar. , Desarrollar y construir.

Sin embargo, finalmente fue lanzado. Ariane 5 hace la mayor parte del trabajo, enviando el telescopio en una trayectoria, con la ayuda de sus impulsos internos, apuntándolo a los puntos de lagrange del sol y L2 a una distancia de 1,5 millones de kilómetros (~ 950 000 millas) de la Tierra. Si bien la historia de los laboratorios espaciales puede ser muy relajada, el increíblemente complejo proceso de despliegue del telescopio web se completó sin mayor problema. Treinta días después del despegue, el telescopio, completamente utilizado, ha alcanzado su órbita funcional.

En los últimos cuatro meses, en comparación, casi todo el trabajo de JWST se ha centrado en una transparencia mínima y una alineación y calibración mínimas. Cada una de las 18 secciones principales de vidrio del JWST sostiene un micrómetro de forma lenta pero constante, mientras que una gran parte del telescopio se enfría lentamente a temperatura ambiente, algo esencial para lograr la máxima eficiencia. Al mismo tiempo, todas las primeras herramientas de Webb alcanzaron su primera luz y entraron en las primeras etapas de calibración y pedido. Solo después de que el instrumento se mide rigurosamente, los vidrios se alinean correctamente y el instrumento central se enfría a -449 ° F (-267 ° C), la red puede comenzar a observar el universo y revolucionar un gran subgrupo de la ciencia espacial.

Vista interna del fruto de la poda. (NASA)

El primer y más importante paso, la alineación de los espejos, ya está completo. Seis semanas después del despegue, el proceso de alineación comienza en febrero de 2022. Primero, la imagen se toma con el espejo equivocado para ayudar a diagnosticar con precisión la situación. Las 18 secciones de vidrio de Webb se mueven una por una, lo que permite que el controlador de la Tierra centre con precisión cada escena reflectante de la estrella objetivo para determinar qué espejo es responsable de qué imagen. En un proceso llamado ‘rejilla de borrador’, después de que estos 18 puntos ópticos se ajustan con precisión y se unen a una sección específica de vidrio, las partes se superponen gradualmente y forman una sola imagen.

«Draft» reduce en gran medida la precisión impredecible necesaria para completar un movimiento. Para lograr todo su potencial, el área de vidrio de cada telescopio web debe alinearse dentro de los 50 Nuevo Méjico Entre sí. Según la NASA, «si el vidrio web inicial fuera del tamaño de los Estados Unidos, cada pieza sería del tamaño de Texas, y el grupo tendría que alinear con precisión las alturas de las secciones del tamaño de Texas entre sí. Alrededor de 1,5 pulgadas. «

Productos de la fase dura: hermosos pero aún científicamente efectivos. (NASA)

A esto le siguió una actualización sutil, que incorporó tantas funciones esotéricas como fue posible para centrar el vidrio tanto como fuera posible. Las imágenes resultantes se modificaron para alinearlas con las vistas respectivas de los cuatro principales instrumentos científicos de Webb. Finalmente, muchos de los pasos en el proceso de alineación de siete pasos han sido completamente rediseñados o refinados para mejorar el vidrio para la satisfacción de los creadores y usuarios potenciales.

Eventualmente, la alineación del telescopio web fue un gran éxito, creando una imagen más clara y limpia que las «predicciones más confiables» hechas por sus ingenieros. La NASA afirma que la imagen es demasiado detallada para alcanzar efectivamente la resolución física de un espejo del tamaño de un telescopio web, lo que significa que debe violar las leyes conocidas de la física para resolver otros detalles.

La primera película JWST con vidrio completamente alineado. (NASA)

Una vez que se completa la alineación del vidrio, solo hay una barrera importante para JWST antes de que comiencen las operaciones científicas: la operación del dispositivo. El pedido es un informe completo que incluye las diversas calibraciones, análisis, pruebas y actualizaciones necesarias para verificar que las cuatro herramientas clave de JWST funcionan según lo esperado.

En un momento, el uso de herramientas científicas más sofisticadas se convirtió en sinónimo de una forma de arte, y se tuvo que crear un cierto nivel de confianza entre los científicos y las herramientas comerciales que esperaban. El universo con una amplitud y un detalle sin precedentes. Si operaciones como el despliegue y la alineación se desarrollan sin problemas, el equipo JWST puede estar listo para capturar y compartir las primeras observaciones del telescopio operativo del universo en julio de 2022.

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