Si el parasol del telescopio Webb no se abre, esto es lo que hará la NASA

Hace siete meses, los ingenieros guardaron el parasol del tamaño de una cancha de tenis del telescopio espacial James Webb por última vez, antes de que se desplegara a un millón de millas de la Tierra.

La primera vez que lo abrieron, un cable terminó en el lugar equivocado. La segunda vez, parte del pegamento que usaron para mantener el cable en línea causó una obstrucción mecánica. El tercer intento, después de que los técnicos limpiaran la suciedad errante, fue perfecto, dijo Keith Parrish, gerente de puesta en servicio de la NASA para el observatorio.

“Hay grados de problemas”, dijo en una entrevista con Mashable, enfatizando que ninguno de los problemas anteriores fue un completo fracaso. “Lo que nos importa es la última vez que lo desplegamos, no tuvimos problemas”.

Los astrónomos anticipan que el observatorio que se lanzó en Navidad, un programa conjunto de la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Canadiense, conducirá a innumerables descubrimientos. La tecnología infrarroja apartará la cortina de gas y polvo que ha ocultado estrellas distantes y atmósferas de otros mundos. También revelará la luz de galaxias a miles de millones de años luz de distancia. La expansión del espacio hace que esas ondas de luz se extiendan hacia el infrarrojo.

Pero antes de que Webb pueda hacer eso, la nave tiene que pasar rápidamente de la luna a su órbita alrededor del sol, luego abrir un parasol de 70 por 47 pies, protegiendo los instrumentos de la luz y el calor. Este despliegue es una de las muchas configuraciones necesarias para la misión, pero ampliamente considerada como la más complicada. La tarea tardará cinco días en completarse, a partir del martes.

Günther Hasinger, director científico de la Agencia Espacial Europea, describió el proceso como una mariposa rompiendo su crisálida y desenredando sus alas doradas. Otros simplemente lo han llamado arriesgado.

¿Cómo funciona el sistema?

Con varios movimientos únicos planeados y un telescopio de $ 10 mil millones en juego, la tripulación ha construido copias de seguridad y preparado planes de contingencia para garantizar que funcione, dijo Jim Flynn, director de ingeniería de vehículos de Northrop Grumman, socio principal de la industria de la NASA sobre el proyecto.

“El sistema fue diseñado para que, si vemos algo con lo que no nos sentimos cómodos, podamos detenernos en cualquier lugar de la implementación y observar la telemetría”, dijo Flynn, refiriéndose a las lecturas de los instrumentos, “antes de continuar. ”

El trabajo del parasol es mantener el poderoso telescopio protegido del sol. Eso permite que los instrumentos se enfríen mucho, 600 grados Fahrenheit menos que el lado que mira al sol. Sin él, el calor que emana del sol, la luna, la Tierra y los dispositivos podrían “cegar” las cámaras: Webb detecta infrarrojos, un tipo de luz invisible que emite calor. Eso significa que sus sensores deben estar más fríos para captar débiles señales de calor de los confines del universo.

El primer paso será desembalar los dos palés grandes que sostienen el material del parasol. Se despliegan como bandejas en el respaldo de los asientos de un avión. Una vez que las paletas están planas, un comando empuja el telescopio lejos de la nave espacial, el hogar para su soporte operativo, creando un espacio para que el parasol se despliegue y manteniendo los extremos fríos y calientes separados.

Luego, está el desabrochado de los 107 pines que aseguraron el escudo de cinco capas durante los tirones y sacudidas del lanzamiento. Sostienen las capas anidadas de material dobladas como un abanico de papel. Los pines se sueltan en grupos de aproximadamente cinco y tardarán horas en quitarse.

Una vez que el material está libre, dos brazos comienzan el delicado proceso de desplegarlo. Cada uno compuesto por varios tubos extensibles, los brazos se deslizan hacia afuera, un lado a la vez. A medida que se mueven, tiran de los pliegues del material.

Uno de los mayores desafíos de diseño fue descubrir cómo evitar que las capas sueltas se ondeen en un entorno sin que la gravedad las fuerce hacia abajo, dijo Parrish. Un ingeniero del equipo inventó un sistema de imanes y correas para mantener los pliegues juntos hasta que los brazos los desdoblen.

Una vez que todo el material está dispuesto, las barras esparcidoras aparejadas con cables y poleas lo levantan como una vela en un mástil, una esquina a la vez. Este último paso estira todas las capas de protección solar lo más apretadas posible.

¿Y si algo sale mal?

Si algo sale mal, la NASA no puede enviar un escuadrón de rescate para recibir asistencia en órbita. En cambio, los ingenieros intentaron hacer que el sistema fuera confiable mediante el uso de piezas muy duraderas e incluyendo sistemas de respaldo. Sin embargo, no todos los elementos del diseño pueden duplicarse. Tienen dos formas eléctricas diferentes de controlar los pines, por ejemplo, pero no tienen dos juegos de pines.

Por lo tanto, los ingenieros incorporaron funciones de implementación adicionales en caso de que el parasol se atasque: empujar y tirar, vibrar, girar y disparar y congelar. Esos son apodos para las “herramientas” en la caja de herramientas de la nave espacial.

Como trabajar en un cajón de escritorio atascado, el personal de tierra podría empujar o tirar más fuerte de los dispositivos para tratar de despegarlos. O imagínese agitando suavemente ese cajón para aflojar el desorden alojado en él. La tripulación también podría iniciar una vibración de bajo nivel, un “temblor”, disparando sus cohetes en diferentes secuencias.

El “giro” podría entrar en juego si quieren que algunas partes vuelen hacia afuera. El equipo tiene una forma de hacer girar todo el observatorio como un carrusel. También podrían calentarlo y enfriarlo para aflojar las cosas, como hacer correr agua caliente sobre la tapa de un frasco rebelde.

“Si estamos haciendo giros y vibraciones y cosas así, estamos teniendo un mal, mal día”, dijo Parrish.

En Redondo Beach, California, alrededor de 20 a 25 ingenieros estarán esperando en Northrop Grumman con un modelo a escala real del parasol y otras partes de Webb. Los modelos podrían ser útiles para diagnosticar problemas, dijo Flynn. Después de todo, no pueden enviar astronautas a mirar debajo del capó de la realidad.

A pesar de que el parasol estuvo almacenado durante muchos meses, Flynn dijo que el tiempo transcurrido desde su última apertura no aumenta su estrés. En todo caso, le da confianza saber que no se ha manejado demasiado, lo que lo hace vulnerable a errores humanos.