En su nuevo hogar lejos de la Tierra, el telescopio espacial James Webb quizás no esté tan solo como parece.
La bolsa de espacio ocupada por el telescopio no es un vacío total, y ahora ha sucedido lo inevitable, con un pequeño trozo de roca, un micrometeorito, chocando con uno de los segmentos del espejo de Webb.
Pero no hay necesidad de entrar en pánico. Los ingenieros que construyeron el telescopio son muy conscientes de los rigores del espacio, y Webb ha sido cuidadosamente diseñado para soportarlos.
“Siempre supimos que Webb tendría que capear el entorno espacial, que incluye la luz ultravioleta intensa y las partículas cargadas del Sol, los rayos cósmicos de fuentes exóticas en la galaxia y los impactos ocasionales de micrometeoroides dentro de nuestro Sistema Solar”. dice el ingeniero y subdirector técnico de proyectos Paul Geithner
“Diseñamos y construimos Webb con margen de rendimiento (óptico, térmico, eléctrico, mecánico) para garantizar que pueda realizar su ambiciosa misión científica incluso después de muchos años en el espacio”.
Posición de Webb en L2. (NASA)
Webb ocupa una región a 1,5 millones de kilómetros (poco menos de 1 millón de millas) de la Tierra llamada L2.
Es lo que se conoce como un punto de Lagrange o Lagrangiano, donde la interacción gravitacional entre dos cuerpos en órbita (en este caso, la Tierra y el Sol) se equilibra con la fuerza centrípeta de la órbita para crear un bolsillo estable donde los objetos de poca masa pueden ser ” estacionado” para reducir el consumo de combustible.
Esto es muy útil para la ciencia, pero estas regiones también pueden recolectar otras cosas.
Júpiter, por ejemplo, tiene enjambres de asteroides que comparten su órbita en dos de los puntos de Lagrange que comparte con el Sol. Otros planetas también tienen asteroides en sus puntos de Lagrange, aunque bastante menos que Júpiter.
No está claro exactamente cuánto polvo ha acumulado L2, pero sería una tontería esperar que la región no haya acumulado nada.
Por lo tanto, Webb fue diseñado específicamente para soportar el bombardeo de partículas del tamaño de polvo que viajan a velocidades extremadamente altas. El diseño de Webb no solo involucró simulaciones, sino que los ingenieros realizaron pruebas de impacto en muestras de espejos para comprender cuáles podrían ser los efectos del entorno espacial e intentar mitigarlos.
Los impactos pueden mover segmentos de espejos, pero el telescopio tiene sensores para medir las posiciones de sus espejos y la capacidad de ajustarlos para ayudar a corregir cualquier distorsión que pueda resultar.
Mission Control aquí en la Tierra también puede enviar ajustes a Webb para colocar los espejos donde deberían estar. Su óptica puede incluso alejarse de las lluvias de meteoritos conocidas por adelantado.
Y Webb se construyó con márgenes de error masivos, de modo que la degradación física que se espera con el tiempo no lleve a la misión a un final prematuro.
El daño por impacto de escombros orbitales en los paneles del Hubble regresó a la Tierra después de una misión de servicio. (NASA)
Es probable que esté en una mejor posición que el Hubble, que, en la órbita terrestre baja, ha estado sujeto no solo a impactos de micrometeoritos, sino también a un bombardeo constante de desechos espaciales.
Sin embargo, a diferencia del Hubble, la distancia a Webb significa que los técnicos no podrán visitar físicamente ni realizar reparaciones. (No es que Hubble haya sido reparado recientemente; la última misión de este tipo fue en 2009y no recibirá otro).
El micrometeoroide que golpeó el telescopio, en algún momento entre el 23 y el 25 de mayo, fue un evento aleatorio. Sin embargo, el impacto fue mayor de lo esperado, lo que significa que representa una oportunidad para comprender mejor el entorno L2 y tratar de encontrar estrategias para proteger el telescopio en el futuro.
“Con los espejos de Webb expuestos al espacio, esperábamos que los impactos ocasionales de micrometeoritos degradaran con gracia el rendimiento del telescopio con el tiempo”. dice el director del elemento del telescopio óptico Webb, Lee Feinberg de la NASA Goddard.
“Desde el lanzamiento, hemos tenido cuatro impactos de micrometeoritos medibles más pequeños que fueron consistentes con las expectativas y este más reciente es más grande de lo que suponían nuestras predicciones de degradación.
“Usaremos estos datos de vuelo para actualizar nuestro análisis de rendimiento a lo largo del tiempo y también desarrollaremos enfoques operativos para asegurarnos de maximizar el rendimiento de imágenes de Webb en la mejor medida posible durante muchos años”.
Las primeras imágenes espectroscópicas y a todo color de Webb aún deben llegar a tiempo, el 12 julio 2022. Absolutamente no podemos esperar.