NASA confirma daño en Telescopio Espacial James Webb producto de impacto de un micrometeorito


Una pequeña roca espacial ha demostrado tener un gran efecto en el telescopio de espacio profundo recientemente operativo de la NASA.

Un micrometeoroide golpeó el Telescopio Espacial James Webb entre el 22 y el 24 de mayo, impactando uno de los 18 espejos dorados hexagonales del observatorio. La NASA había revelado el impacto del micrometeoroide en junio y notó que los escombros eran más grandes de lo que había tenido en cuenta el modelo previo al lanzamiento. Ahora, los científicos de la misión han compartido una imagen que muestra la gravedad del golpe en un informe publicado el 12 de julio que describe lo que los científicos de la misión aprendieron sobre el uso del observatorio durante sus primeros seis meses en el espacio.

la comparación muestra un punto brillante del impacto de un micrometeorito
A la derecha, el estado del telescopio espacial James Webb el 21 de junio de 2022, después de un impacto de micrometeorito inesperadamente grande y las respuestas posteriores, en comparación con el estado esperado a la izquierda. (Crédito de la imagen: NASA/STScI)

Afortunadamente, en este caso el efecto general sobre Webb fue pequeño. Dicho esto, el informe describe la investigación y el modelado que los ingenieros están realizando para evaluar los efectos a largo plazo de los micrometeroides en Webb.

Según el uso de combustible, el telescopio debería durar 20 años en el espacio. Pero los científicos no están seguros de cuánto efecto tendrán los impactos de micrometeoritos sobre sus operaciones, afirmaron los autores del informe.

Los micrometeroides son un peligro conocido de las operaciones espaciales, y enfrentarlos no es nuevo para los científicos; la Estación Espacial Internacional y el Telescopio Espacial Hubble se encuentran entre los programas de larga duración que aún están operativos a pesar de los impactos ocasionales de rocas espaciales. Sin embargo, la órbita de Webb en el Punto 2 de Lagrange, aproximadamente a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, puede cambiar considerablemente el perfil de riesgo.

Los ingenieros de Webb detectaron por primera vez deformaciones en el espejo primario durante el período de puesta en marcha durante la fase de alineación (o detección de frente de onda), lo que colocó a los 18 segmentos del espejo hexagonal en la mejor posición para capturar la luz.

Estos primeros seis strikes cumplieron con las expectativas de tasa previas al lanzamiento, ya que llegaron a una tasa de una vez por mes, según el informe. Además, algunas de las deformaciones resultantes son corregibles mediante realineaciones de espejos. Pero es la magnitud de uno de estos seis golpes lo que causó más preocupación, señaló el periódico, ya que causó una mancha significativa en un segmento conocido como C3. La huelga de fines de mayo «causó un cambio significativo e irreparable en la cifra general de ese segmento», según el informe.

En este caso, sin embargo, el impacto general en la misión es pequeño «porque solo se vio afectada una pequeña parte del área del telescopio». Diecisiete segmentos del espejo permanecen intactos y los ingenieros pudieron realinear los segmentos de Webb para compensar la mayor parte del daño.

Júpiter y su luna Europa, a la izquierda, se ven a través del filtro de 2,12 micras del instrumento NIRCam del telescopio espacial James Webb. (Crédito de la imagen: NASA, ESA, CSA y B. Holler y J. Stansberry (STScI))

Los ingenieros todavía están modelando la frecuencia con la que ocurrirán tales eventos. «Todavía no está claro si el impacto de mayo de 2022 en el segmento C3 fue un evento raro», escribió el equipo. Por «raro», dijeron que es posible que tuvieran un impacto de alta energía que estadísticamente debería ocurrir solo una vez cada pocos años.

Alternativamente, puede ser que Webb sea «más susceptible al daño de los micrometeoroides de lo que predijeron los modelos previos al lanzamiento», escribió el equipo. El modelado está en curso para estimar la población peligrosa de micrometeoroides y encontrar remedios, como restringir la dirección de orientación.

Un remedio podría ser minimizar la cantidad de tiempo que Webb apunta directamente a su dirección orbital, «que estadísticamente tiene tasas y energías de micrometeoritos más altas», escribió el equipo.

El rendimiento del espejo principal se evalúa por cuánto deforma la luz de las estrellas, según la revista Astronomy (se abre en una pestaña nueva), y se mide utilizando lo que los científicos llaman la raíz cuadrática media del error del frente de onda. Cuando comenzó la misión de Webb, el segmento C3 afectado tenía un error de frente de onda de 56 nanómetros rms (raíz cuadrática media), que estaba en línea con las otras 17 partes del espejo.

Sin embargo, después del impacto, el error aumentó a 258 nm rms, pero las realineaciones de los segmentos del espejo en su conjunto redujeron el impacto general a solo 59 nm rms. Por el momento, el equipo escribió que la alineación de Webb está dentro de los límites de rendimiento, ya que los segmentos del espejo realineados están «alrededor de 5-10 nm rms por encima de los mejores valores rms de error de frente de onda anteriores».

Por ahora, los ingenieros están atentos a posibles eventos futuros de generación de polvo, como en 2023 y 2024, cuando se espera que Webb vuele a través de las partículas dejadas por el cometa Halley, según Nature (opens in new tab).

La oficina ambiental de meteoroides de la NASA en el Marshall Space Flight Center en Huntsville, Alabama, está modelando el riesgo de impacto para Webb asociado con Halley. Los funcionarios de la NASA también han enfatizado durante las recientes sesiones informativas con los medios que el problema de los micrometeroides tiene toda su atención, agregó Nature.

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