El telescopio espacial James Webb de la NASA se ve con su revolucionario parasol de cinco capas completamente desplegado, de pie en la sala limpia de Northrop Grumman en Redondo Beach, California. Crédito:NASA / Chris Gunn
El parasol del telescopio espacial James Webb de la NASA pasó una prueba crítica para preparar el observatorio para su lanzamiento en 2021. Los técnicos e ingenieros desplegaron y tensaron completamente cada una de las cinco capas del parasol, colocando con éxito el parasol en la misma posición que estará a un millón de millas de la Tierra.
"Esta fue la primera vez que el parasol ha sido desplegado y tensado por la electrónica de la nave espacial y con el telescopio encima de él. Como resultado, el despliegue es visualmente impresionante, y fue un desafío lograrlo, "dijo James Cooper, Administrador de protección solar del telescopio Webb de la NASA en el Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA, Cinturón verde, Maryland.
Para observar partes distantes del universo que los humanos nunca antes habían visto, el observatorio Webb está equipado con un arsenal de tecnologías revolucionarias, lo que lo convierte en el telescopio de ciencia espacial más sofisticado y complejo jamás creado. Entre las más desafiantes de estas tecnologías se encuentra el parasol de cinco capas, diseñado para proteger los espejos del observatorio y los instrumentos científicos de la luz y el calor, principalmente del sol.
Como telescopio optimizado para luz infrarroja, es imperativo que la óptica y los sensores de Webb permanezcan extremadamente fríos, y su parasol es clave para regular la temperatura. Webb requiere un despliegue exitoso de parasoles en órbita para cumplir con sus objetivos científicos.
Después de montar con éxito todo el observatorio, Los técnicos e ingenieros avanzaron para desplegar y tensar completamente las cinco capas de su parasol del tamaño de una cancha de tenis, que está diseñado para mantener sus ópticas y sensores a la sombra y lejos de interferencias. Crédito:NASA / Chris Gunn
El parasol separa el observatorio en un lado cálido que siempre mira hacia el Sol (los modelos térmicos muestran que la temperatura máxima de la capa más externa es 383 Kelvin o aproximadamente 230 grados Fahrenheit), y un lado frío que siempre mira hacia el espacio profundo (con la capa más fría con una temperatura mínima modelada de 36 Kelvin, o alrededor de menos 394 grados Fahrenheit). El oxígeno presente en la atmósfera de la Tierra se congelaría a las temperaturas experimentadas en el lado frío del parasol, y un huevo se puede hervir fácilmente con el calor que se encuentra en el extremo caliente.
Webb ha pasado otras pruebas de implementación durante su desarrollo. Igualmente importantes fueron la resolución exitosa de los problemas descubiertos por esos despliegues anteriores y las pruebas ambientales del elemento de la nave espacial. Como antes, Los técnicos utilizaron poleas y pesos compensadores de gravedad para simular el entorno de gravedad cero que experimentará en el espacio. Al monitorear cuidadosamente el despliegue y la tensión de cada capa individual, Los técnicos de Webb se aseguran de que, una vez en órbita, funcionarán sin problemas.
"Esta prueba mostró que el sistema de protección solar sobrevivió a las pruebas ambientales del elemento de la nave espacial, y nos enseñó acerca de las interfaces e interacciones entre el telescopio y las partes del observatorio del parasol, Cooper agregó. Muchas gracias a todos los ingenieros y técnicos por su perseverancia, concentración e innumerables horas de esfuerzo para lograr este hito ".
El parasol consta de cinco capas de un material polimérico llamado Kapton. Cada capa está recubierta con aluminio depositado al vapor, para reflejar el calor del sol en el espacio. Las dos capas más calientes que dan al sol también tienen un revestimiento de "silicio dopado" (o silicio tratado) para protegerlas de la intensa radiación ultravioleta del sol.
Cada capa del parasol Kapton de NASA Webb tiene un tamaño único, conformado, y tienen un patrón especial de rip-stop para agregar durabilidad a las membranas que son tan delgadas como un cabello humano. Crédito:Northrop Grumman
Para recolectar luz de algunas de las primeras estrellas y galaxias que se formaron después del Big Bang, el telescopio necesitaba el espejo más grande jamás lanzado al espacio, y el parasol que tiene la envergadura de toda una cancha de tenis. Debido al tamaño del telescopio, requisitos de forma y rendimiento térmico, el parasol debe ser grande y complejo. Pero también tiene que caber dentro de un carenado estándar de carga útil de cohete de 16 pies (5 metros) de diámetro, y también desplegar de forma fiable en una forma específica, mientras experimenta la ausencia de gravedad, sin error.
Tras la exitosa prueba de protección solar de Webb, los miembros del equipo comenzarán el largo proceso de plegar perfectamente el parasol de nuevo en su posición de almacenamiento para el vuelo, que ocupa un espacio mucho menor que cuando está completamente desplegado. Luego, el observatorio se someterá a pruebas eléctricas exhaustivas y a un conjunto más de pruebas mecánicas que emularán el entorno de vibración del lanzamiento, seguido de un ciclo final de despliegue y estiba en el suelo, antes de su vuelo al espacio.
Webb será el principal observatorio de ciencias espaciales del mundo. Resolverá misterios en nuestro sistema solar, mira más allá a mundos distantes alrededor de otras estrellas, y sondear las misteriosas estructuras y orígenes de nuestro universo y nuestro lugar en él. Webb es un proyecto internacional liderado por la NASA con sus socios, ESA (Agencia Espacial Europea) y Agencia Espacial Canadiense.
