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Espejo gigante para un nuevo telescopio espacial
La capacidad de un telescopio para recolectar luz de objetos distantes está directamente relacionada con el tamaño de sus espejos: cuanto más grande es el espejo, más luz puede recolectar. Así que los ingenieros del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, Northrop Grumman, Ball Aerospace, SSG-L3 Tinsley y AXSYS Technologies han construido un espejo criogénico extremadamente grande y liviano. Su tamaño le permitirá captar más luz más rápido que los telescopios anteriores y con mejor resolución. El espejo gigante, que se desplegará en el telescopio espacial James Webb ( JWST ), revolucionará los estudios sobre cómo se forman y evolucionan las estrellas y los sistemas planetarios.
Pruebas ópticas: Los ingenieros de Ball Aerospace construyeron un banco de pruebas ópticas de una sexta escala para probar las tecnologías del telescopio espacial James Webb antes de su despliegue. Aquí se ve una versión simulada a pequeña escala del espejo criogénico liviano que está siendo manipulado por tecnología de control y detección de frente de onda. El espejo a escala real estará en 18 piezas individuales, con un diámetro total de más de seis metros.
Está previsto que el telescopio James Webb suceda al telescopio espacial Hubble en 2013. Su componente clave, el nuevo espejo, está compuesto por 18 segmentos que componen un área total de casi 25 metros cuadrados, siete veces el área del espejo del telescopio Hubble. dice John Decker, subdirector asociado del proyecto en la NASA. El espejo es una de las tecnologías más revolucionarias que irán a bordo del JWST, dice Decker. Es extremadamente ligero, con superficies ópticas muy precisas.
El nuevo telescopio de la NASA observará principalmente el universo en el espectro infrarrojo; permanecerá estacionario con respecto a la tierra y el sol a un millón de millas de la tierra. Funcionará a temperaturas tremendamente frías (30 a 55 kelvin) y, por lo tanto, no puede generar calor que pueda inundar lo que los científicos están tratando de detectar. Por el contrario, el telescopio Hubble orbita la Tierra detectando longitudes de onda ópticas y ultravioleta utilizando un espejo de vidrio que es estable a esas temperaturas, pero no lo estaría a las temperaturas del telescopio James Webb.
El espejo del nuevo telescopio está hecho de berilio, uno de los metales más ligeros conocidos. El material tiene propiedades térmicas excepcionales que permiten que su rendimiento óptico se mantenga estable en un amplio rango de temperaturas. También es termoconductor: es decir, conduce el calor a través de todo el espejo, eliminando los gradientes de temperatura.
Multimedia
Video: Vea el despliegue del telescopio espacial James Webb.
Video: Vea el observatorio y el espejo en construcción.
Presentación de diapositivas de imágenes: vea el espejo principal y un modelo a gran escala.
Esta no es la primera vez que este material se utiliza en el espacio. El espejo principal del Telescopio Espacial Spitzer, que fue lanzado en agosto de 2003, también usa berilio, pero su espejo tiene solo tres cuartos de metro de diámetro. En contraste, el espejo del telescopio James Webb tiene más de seis metros de diámetro, lo que hace que la producción sea un desafío mucho mayor, dice Lee Feinberg, gerente del telescopio en la NASA.
Dado el tamaño extremo del espejo, los ingenieros lo han dividido en 18 piezas individuales, cada una de aproximadamente 1,3 metros de diámetro. Los segmentos se doblarán juntos, como las hojas de una mesa de hojas abatibles, desplegándose mientras el telescopio se dirige a su destino.
Los ingenieros están tomando precauciones adicionales para evitar que se repita el percance del telescopio Hubble, en el que el espejo fue rectificado y pulido con una prescripción incorrecta. Como resultado, las imágenes producidas por el Hubble se volvieron borrosas y la NASA se vio obligada a instalar ópticas correctivas en una misión de reparación. Dado que el espejo del telescopio James Webb está hecho de berilio en lugar de vidrio, los métodos específicos utilizados para producirlo difieren sustancialmente de los utilizados para producir el espejo Hubble. Los múltiples métodos de medición independientes que están planificados para los espejos JWST antes del lanzamiento garantizarán que tengan las prescripciones correctas, dice Decker.
Los espejos tendrán siete grados de libertad y se pueden controlar individualmente, lo que permite a los científicos mover, inclinar, inclinar y enfocar cada segmento utilizando una nueva tecnología desarrollada específicamente para el telescopio.