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Depois de 100 dias, o James Webb sai da geladeira

O Telescópio Espacial James Webb da NASA emergiu da Câmara A no Centro Espacial Johnson da NASA, em Houston, em 1º de dezembro de 2017, para se preparar para a próxima mudança para a Califórnia. Créditos: NASA / Chris Gunn

O telescópio James Webb da NASA ressurge da Câmara A.

O Telescópio Espacial James Webb da NASA, ou Webb, surgiu da Câmara A no Centro Espacial Johnson da NASA em Houston no dia 1º de dezembro para se preparar para a próxima mudança para a Califórnia.

Os instrumentos de ciência e o elemento óptico do telescópio concluíram recentemente cerca de 100 dias de testes criogênicos dentro da Câmara A do Centro Espacial Johnson, uma enorme câmara de teste térmico e de vácuo. Cientistas e engenheiros do Centro Johnson colocaram o Webb em uma série de testes projetados para garantir que o telescópio funcione como esperado em um ambiente extremamente frio e sem ar, semelhante ao do espaço.

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Os engenheiros posam para foto junto ao telescópio espacial James Webb da NASA pouco depois que o equipamento foi retirado da Câmara A após a realização de testes a vácuo e térmicos no Centro Espacial Johnson da NASA, em Houston, em 1º de dezembro de 2017. Créditos: NASA / Chris Gunn

Os engenheiros posam para foto junto ao telescópio espacial James Webb da NASA pouco depois que o equipamento foi retirado da Câmara A após a realização de testes a vácuo e térmicos no Centro Espacial Johnson da NASA, em Houston, em 1º de dezembro de 2017.
Créditos: NASA / Chris Gunn

Essa retirada para fora da câmara traz o Webb um passo mais perto de sua jornada para Northrop Grumman Aerospace Systems em Redondo Beach, Califórnia, onde será integrado com seu outros elementos para completar o observatório espacial James Webb Space Telescope. Esses outros elementos são  o Spacecraft Bus e o escudo solar The Sunshield, que serão colocados junto aos elementos óticos do Webb. O spacecraft bus fornece suporte para as funções necessárias para o funcionamento do Observatório Webb, sendo que nele estão abrigados os principais sistemas do telescópio.

O Telescópio Espacial James Webb, na próxima década, será o primeiro observatório espacial infravermelho a ser posto em órbita. Uma missão complexa para engenheiros e astrônomos e que irá avançar os limites da ciência, o Webb vai desvendar os mistérios do nosso sistema solar, olhar para além dos mundos distantes em torno de outras estrelas e investigar as misteriosas estruturas e origens do universo e da nossa galáxia. O Webb é fruto de um programa internacional liderado pela NASA com seus parceiros, a Agência Espacial Européia (ESA) e a Agência Espacial Canadense (CSA).

Dê uma olhada nas Webbcams localizadas no Centro Espacial Johnson para ver a localização atual do Webb na sala limpa da câmara de testes “Chamber A”.

Testes anteriores

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No início de 2016, os instrumentos científicos completaram uma série de testes criogênicos semelhantes no Goddard Space Flight Center da NASA. Durante meses, os componentes foram testados dentro do Space Environment Simulator.

Então, um “modelo de prática” conhecido como telescópio “Pathfinder” suportou testes semelhantes na Câmara A. Esse teste prévio confirmou que o telescópio Webb real (ou de voo) poderia passar pela mesma experiência. A NASA procede a frequentes ensaios com modelos de prática para garantir que todos os complicados equipamentos de teste funcionem e que as precisas condições de teste estejam perfeitas antes de submeter um artigo de voo (ou real) ao teste.

No início de março de 2017 também no centro Goddard da NASA, os espelhos e os instrumentos do Webb concluíram com êxito testes de vibração e testes ambientais acústicos. Esses testes garantiram que o Webb pode suportar a vibração e o ruído criados durante o lançamento ao espaço do telescópio. Atualmente, os engenheiros estão analisando esses dados para se prepararem para uma rodada final de vibração e testes acústicos, assim que o Webb se junte com o ônibus espacial e o protetor solar no ano que vem.

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Em maio de 2017, o Webb viajou do centro Goddard para o centro Johnson, sendo levado para dentro da histórica câmara de vácuo “Câmara A”, tomando o lugar do “Pathfinder” que estava na câmara.

O conjunto ótico do observatório Telescópio Espacial James Webb. Crédito: NASA

O conjunto ótico do observatório Telescópio Espacial James Webb. Crédito: NASA

Como foi o teste na Câmara A?

As bombas de vácuo removem quase 100% do ar da câmara. As temperaturas são resfriadas na Câmara A ao fazer nitrogênio líquido e hélio gasoso frio passar através dos encanamentos da blindagem da câmara, que atuam como trocadores de calor. Esse processo reduz as temperaturas na câmara para simular condições no espaço onde o telescópio James Webb irá ficar em órbita. “É claro que a câmara permanece sob vácuo e os criogênios fluem através do encanamento da cobertura para esfriar radicalmente tudo dentro da câmara”, disse Paul Geithner, vice-gerente de projeto do Webb, técnico do centro Goddard da NASA .

O teste é crítico porque esses instrumentos devem funcionar em torno de 387 graus Fahrenheit (menos 232,8 graus Celsius ou 40 Kelvin). Isso é 260 Fahrenheit (126,7 graus Celsius) mais frio do que qualquer temperatura já registrada na superfície da Terra.

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Na Câmara A, o telescópio foi arrefecido, portanto as temperaturas são estáveis e mudam muito pouco com o tempo, e depois foi colocado até a temperatura ambiente ou condições ambientais.

Monitorando o teste

Durante o período de teste, cientistas e engenheiros monitoraram o telescópio com sensores de temperatura e câmeras instalada dentro da Câmara A.

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“No que diz respeito ao monitoramento, existem muitos sensores térmicos que monitoram as temperaturas do telescópio e do equipamento de suporte”, disse Gary Matthews, engenheiro do telescópio Webb no Goddard. “Nós também temos alguns sistemas de câmeras especializadas que nos permitem conhecer a posição física do hardware dentro da câmara. Isso nos permite monitorar como o Webb se move à medida que a câmara fica mais fria. Finalmente, há toda uma série de equipamentos ópticos que iremos usar para entender o desempenho do telescópio”.

O que vem depois da Câmara A?

Uma vez que o teste crítico-óptico de ponta a ponta já está completo no centro Johnson da NASA neste 1º de dezembro, o telescópio viajará para a Northrop Grumman em Redondo Beach, Califórnia, onde será integrado com a nave espacial e o pára-sol, formando assim o observatório Telescópio Espacial James Webb. Uma vez lá, será submetido a mais testes chamados de “observatory-level testing”. Este teste é a última exposição a um ambiente de lançamento simulado antes do testes de voo e de desdobramento com o observatório todo montado.

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Veja a sequência completa de desdobramento do Webb na animação da NASA mostrada no vídeo a seguir:

O Telescópio Espacial James Webb é o observatório espacial mais avançado do mundo. Essa maravilha de engenharia foi projetada para desvendar alguns dos maiores mistérios do universo, desde a descoberta das primeiras estrelas e galáxias que se formaram depois do grande golpe para estudar as atmosferas de planetas em torno de outras estrelas. É um projeto conjunto da NASA, da Agência Espacial Européia (ESA) e da Agência Espacial Canadense (CSA).

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Fontes: NASA’s Goddard Space Flight Center e NASA.

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Mestrando em Estudos Ambientais pela UCES, Buenos Aires. Graduado em Engenharia Civil e pós-graduado em Gestão Pública e Controladoria Governamental. Com interesse por ciência, tecnologia, filosofia, desenvolvimento sustentável e diversas outras áreas do conhecimento humano.

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