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Los impactos de micrometeoritos son un aspecto inevitable del funcionamiento de cualquier nave espacial, que habitualmente sufre muchos impactos en el transcurso de largas y productivas misiones científicas en el espacio. Entre el 23 y el 25 de mayo, el telescopio espacial James Webb de la NASA sufrió un impacto en uno de sus segmentos del espejo primario. Tras las primeras evaluaciones, el equipo descubrió que el telescopio sigue funcionando a un nivel que supera todos los requisitos de la misión, a pesar de un efecto marginalmente detectable en los datos.
Se están realizando análisis y mediciones exhaustivas. Los impactos seguirán produciéndose a lo largo de toda la vida útil de Webb en el espacio; tales eventos se anticiparon al construir y probar el espejo en tierra. Después de un exitoso lanzamiento, despliegue y alineación del telescopio, el rendimiento de Webb al comienzo de su vida útil sigue estando muy por encima de las expectativas, y el observatorio es plenamente capaz de realizar la ciencia para la que fue diseñado.
El espejo de Webb fue diseñado para soportar el bombardeo del entorno de micrometeoritos en su órbita alrededor del sol-Tierra L2 de partículas del tamaño del polvo que vuelan a velocidades extremas. Mientras se construía el telescopio, los ingenieros utilizaron una mezcla de simulaciones e impactos reales de prueba en muestras del espejo para tener una idea más clara de cómo fortificar el observatorio para su funcionamiento en órbita. Este último impacto fue mayor de lo que se había modelado, y más allá de lo que el equipo podría haber probado en tierra.
"Siempre supimos que Webb tendría que resistir el entorno espacial, que incluye la dura luz ultravioleta y las partículas cargadas del sol, los rayos cósmicos de fuentes exóticas en la galaxia y los impactos ocasionales de micrometeoritos dentro de nuestro sistema solar", dijo Paul Geithner, subdirector técnico del proyecto en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Diseñamos y construimos Webb con un margen de rendimiento -óptico, térmico, eléctrico y mecánico- para garantizar que pueda realizar su ambiciosa misión científica incluso después de muchos años en el espacio". Por ejemplo, gracias al cuidadoso trabajo realizado por los equipos del sitio de lanzamiento, la óptica de Webb se mantuvo más limpia de lo necesario mientras estaba en tierra; su prístina limpieza mejora la reflectividad y el rendimiento general, mejorando así la sensibilidad total. Este y otros márgenes de rendimiento hacen que las capacidades científicas de Webb sean robustas frente a posibles degradaciones a lo largo del tiempo.
Además, la capacidad de Webb para detectar y ajustar las posiciones de los espejos permite corregir parcialmente el resultado de los impactos. Ajustando la posición del segmento afectado, los ingenieros pueden anular una parte de la distorsión. Esto minimiza el efecto de cualquier impacto, aunque no toda la degradación puede ser cancelada de esta manera. Los ingenieros ya han realizado un primer ajuste de este tipo para el segmento C3, recientemente afectado, y los ajustes adicionales del espejo previstos seguirán afinando esta corrección. Estos pasos se repetirán cuando sea necesario en respuesta a futuros eventos como parte de la supervisión y el mantenimiento del telescopio a lo largo de la misión.
Para proteger al Webb en órbita, los equipos de vuelo pueden utilizar maniobras de protección que alejan intencionadamente la óptica de las lluvias de meteoros conocidas antes de que se produzcan. Este último impacto no fue resultado de una lluvia de meteoritos y actualmente se considera un suceso fortuito inevitable. A raíz de este impacto, se ha formado un equipo especializado de ingenieros para buscar formas de mitigar los efectos de nuevos impactos de micrometeoritos de esta magnitud. Con el tiempo, el equipo recopilará datos muy valiosos y trabajará con expertos en predicción de micrometeoritos en el Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA para poder predecir mejor cómo puede cambiar el rendimiento, teniendo en cuenta que el rendimiento inicial del telescopio es mejor de lo esperado. El tremendo tamaño y la sensibilidad de Webb lo convierten en un detector muy sensible de micrometeoritos; con el tiempo, Webb ayudará a mejorar el conocimiento del entorno de partículas de polvo del sistema solar en L2, para esta y futuras misiones.
"Con los espejos de Webb expuestos al espacio, esperábamos que los impactos ocasionales de micrometeoritos degradaran el rendimiento del telescopio con el paso del tiempo", dijo Lee Feinberg, gerente de elementos del telescopio óptico Webb en NASA Goddard. "Desde el lanzamiento, hemos tenido cuatro impactos de micrometeoritos medibles más pequeños que eran consistentes con las expectativas y este más reciente que es más grande de lo que nuestras predicciones de degradación suponían. Utilizaremos estos datos de vuelo para actualizar nuestro análisis del rendimiento a lo largo del tiempo y también desarrollaremos enfoques operativos para asegurar que maximizamos el rendimiento de las imágenes de Webb de la mejor manera posible durante muchos años."
Este reciente impacto no ha provocado ningún cambio en el calendario de operaciones de Webb, ya que el equipo sigue comprobando los modos de observación de los instrumentos científicos y se prepara para la publicación de las primeras imágenes de Webb y el inicio de las operaciones científicas.
Fuente: NASA