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A NASA está programada para liberar as primeiras imagens tiradas pelo Telescópio Espacial James Webb em 12 de julho de 2022. Elas marcarão o início da próxima generation na astronomia, já que Webb – o maior telescópio espacial já construído – começa a coletar dados científicos que ajudarão responder a perguntas sobre os primeiros momentos do universo e permitir que os astrônomos estudem os exoplanetas com mais detalhes do que nunca. Mas foram necessários quase oito meses de viagem, configuração, testes e calibração para garantir que este mais valioso dos telescópios estivesse pronto para o horário nobre. Marcia Rieke, astrônoma da Universidade do Arizona e a cientista responsável por uma das quatro câmeras de Webb, explica o que ela e seus colegas têm feito para colocar este telescópio em funcionamento.
1. O que aconteceu desde o lançamento do telescópio?
Após o lançamento bem-sucedido do Telescópio Espacial James Webb em 25 de dezembro de 2021, a equipe iniciou o longo processo de mover o telescópio para sua posição orbital ultimate, desdobrando o telescópio e – à medida que tudo esfriava – calibrando as câmeras e sensores a bordo.
O lançamento foi tão clever quanto um lançamento de foguete pode acontecer. Uma das primeiras coisas que meus colegas da NASA notaram foi que o telescópio tinha mais combustível restante a bordo do que o previsto para fazer ajustes futuros em sua órbita. Isso permitirá que o Webb operar por muito mais pace do que a meta inicial de 10 anos da missão.
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A primeira tarefa durante a viagem de um mês de Webb até sua localização ultimate em órbita foi desdobrar o telescópio. Isso ocorreu sem problemas, começando com a implantação de junta branca do protetor sun que ajuda a resfriar o telescópio, seguido do alinhamento dos espelhos e do acionamento dos sensores.
Uma vez que o protetor sun foi aberto, nossa equipe começou a monitorar as temperaturas do quatro câmeras e espectrômetros a bordo, esperando que eles atingissem temperaturas baixas o suficiente para que pudéssemos começar a testar cada um dos 17 modos diferentes em que os instrumentos podem operar.
2. O que você testou primeiro?
As câmeras do Webb esfriaram exatamente como os engenheiros previram, e o primeiro instrumento que a equipe ligou foi a Close to Infrared Digital camera – ou NIRCam. NIRCam é projetado para estudar a luz infravermelha fraca produzida pelas estrelas ou galáxias mais antigas no universo. Mas antes que pudesse fazer isso, o NIRCam teve que ajudar a alinhar os 18 segmentos individuais do espelho do Webb.
Uma vez que o NIRCam esfriou para menos 280 F, estava frio o suficiente para começar a detectar a luz refletida nos segmentos de espelho do Webb e produzir as primeiras imagens do telescópio. A equipe do NIRCam ficou em êxtase quando a primeira imagem de luz chegou. Estávamos no negócio!
Essas imagens mostraram que os segmentos do espelho eram todos apontando para uma área relativamente pequena do céue o alinhamento foi muito melhor do que os piores cenários que havíamos planejado.
O sensor de orientação fina da Webb também entrou em operação neste momento. Este sensor ajuda a manter o telescópio apontando firmemente para um alvo – bem como a estabilização de imagem em câmeras digitais de consumo. Usando a estrela HD84800 como ponto de referência, meus colegas da equipe do NIRCam ajudaram a discar o alinhamento dos segmentos do espelho até ficar praticamente perfeito, muito melhor do que o mínimo necessário para uma missão bem-sucedida.
3. Quais sensores ganharam vida em seguida?
Quando o alinhamento do espelho terminou em 11 de março, o Close to Infrared Spectrograph – NIRSpec – e o Close to Infrared Imager and Slitless Spectrograph – NIRISS – terminaram de esfriar e se juntaram à festa.
NIRSpec é projetado para medir a intensidade de diferentes comprimentos de onda da luz vindo de um alvo. Esta informação pode revelar a composição e temperatura de estrelas e galáxias distantes. O NIRSpec faz isso olhando para o objeto alvo através de uma fenda que mantém a luz afastada.
O NIRSpec possui várias fendas que permitem olhar para 100 objetos de uma vez. Os membros da equipe começaram testando o modo de múltiplos alvos, comandando as fendas para abrir e fechar, e confirmaram que as fendas estavam respondendo corretamente aos comandos. As etapas futuras medirão exatamente para onde as fendas estão apontando e verificarão se vários alvos podem ser observados simultaneamente.
O NIRISS é um espectrógrafo sem fenda que também quebra a luz em seus diferentes comprimentos de onda, mas é melhor em observando todos os objetos em um campo, não apenas aqueles nas fendas. Possui vários modos, incluindo dois projetados especificamente para estudar exoplanetas particularmente próximos de suas estrelas-mãe.
Até agora, as verificações e calibrações do instrumento estão ocorrendo sem problemas, e os resultados mostram que tanto o NIRSpec quanto o NIRISS fornecerão dados ainda melhores do que os engenheiros previram antes do lançamento.
4. Qual foi o último instrumento a ser ligado?
O instrumento ultimate para inicializar no Webb foi o Mid-Infrared Device, ou MIRI. O MIRI foi projetado para tirar fotos de galáxias distantes ou recém-formadas, bem como de objetos pequenos e fracos, como asteroides. Este sensor detecta os comprimentos de onda mais longos dos instrumentos da Webb e deve ser mantido a menos 449 F – apenas 11 graus F acima do 0 absoluto. Se estivesse mais quente, os detectores captariam apenas o calor do próprio instrumento, não os objetos interessantes no espaço. MIRI tem seu próprio sistema de refrigeraçãoque precisava de pace additional para se tornar totalmente operacional antes que o instrumento pudesse ser ligado.
Radioastrônomos descobriram indícios de que existem galáxias completamente escondido pela poeira e indetectável por telescópios como o Hubble que capta comprimentos de onda de luz semelhantes aos visíveis ao olho humano. As temperaturas extremamente frias permitem que o MIRI seja incrivelmente sensível à luz na faixa do infravermelho médio, que pode passar pela poeira com mais facilidade. Quando esta sensibilidade é combinada com o grande espelho do Webb, permite que o MIRI penetrar nessas nuvens de poeira e revelar as estrelas e estruturas em tais galáxias pela primeira vez.
5. O que vem a seguir para Webb?
A partir de 15 de junho de 2022, todos os instrumentos do Webb estão ligados e fizeram suas primeiras imagens. Além disso, quatro modos de imagem, três modos de série temporal e três modos espectroscópicos foram testados e certificados, restando apenas três.
Em 12 de julho, a NASA planeja lançar um conjunto de observações teaser que ilustram as capacidades do Webb. Isso mostrará a beleza das imagens do Webb e também dará aos astrônomos uma amostra actual da qualidade dos dados que receberão.
Após 12 de julho, o Telescópio Espacial James Webb começará a funcionar pace overall em sua missão científica. O cronograma detalhado para o próximo ano ainda não foi divulgado, mas astrônomos de todo o mundo estão esperando ansiosamente para obter os primeiros dados do telescópio espacial mais poderoso já construído.
Este artigo apresentando Márcia RiekeProfessor Regente de Astronomia, Universidade do Arizona. é republicado de A conversa sob uma licença Inventive Commons. Leia o artigo unique.
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Fonte da Notícia: thenextweb.com
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