Imagens mostram que o Telescópio Espacial James Webb da NASA foi danificado após ser esmagado por uma rocha espacial

Novas imagens reveladas em um novo relatório mostram que o dano ao espelho principal do Telescópio James Webb de um pequeno impacto de meteoro em maio é pior do que se pensava inicialmente.

Documento publicado na terça-feira Servidor de pré-impressão acadêmica arxiv.org Ele revelou em detalhes sobre o desempenho do Webb enquanto o telescópio estava operando que a maioria dos minutos de meteoros no grande espelho Webb causaram danos menores, mas o ataque em meados de maio deixou o telescópio com danos permanentes.

“O impacto de um único meteorito menor que ocorreu de 22 a 24 de maio de 2022 UT excedeu as previsões anteriores de danos causados ​​por um único meteorito menor, levando a mais investigações e modelagem pelo Projeto JWST”, afirma o relatório.

Ao contrário do Telescópio Espacial Hubble, que contém o espelho primário que o telescópio usa para coletar luz e focalizar a luz em instrumentos científicos em uma concha cilíndrica, o espelho dividido de 6,5 metros do Webb é exposto ao espaço. Mas olhando para a órbita de Webb em torno do Lagrange Point 2, ou L2, uma região do espaço a cerca de um milhão de milhas da Terra, os cientistas esperavam que Webb encontrasse um meteoro pequeno e potencialmente perigoso uma vez por mês.

Durante o período de comissionamento do final de janeiro a junho, durante o qual os controladores de solo calibraram, alinharam e testaram os espelhos e instrumentos do Webb, o espelho primário foi submetido a seis ataques precisos de meteoros.

Desses, cinco causaram pouco dano, causando menos de 1 nm de erro de frente de onda de raiz quadrada média (RMS), que é uma maneira técnica de descrever o quanto um espelho Webb distorce a luz das estrelas que o espelho coleta. A maior parte da distorção adicionada por esses cinco traços fora do espelho pode ser corrigida, pois os 18 segmentos hexadecimais que compõem sua face podem ser ajustados individualmente e com precisão.

Mas o sexto golpe, atingindo um clipe de espelho chamado C3, causou mais danos que poderiam ser totalmente retificados. Este ataque de micrometeoro elevou o erro de frente de onda do setor de 56 nm para 178 nm após a correção pela modulação da seção.

Como cada clipe de espelho é ajustável, o dano ao segmento C3 pode ser compensado e não afetou a precisão do espelho Webb subjacente como um todo, de acordo com o relatório. O erro geral da frente de onda de todo o espelho aumentou cerca de 9 nm devido ao acerto.

“Ainda não está claro se o impacto de maio de 2022 da Seção C3 é um evento raro (ou seja, um ataque azarado precoce por um pequeno meteoro de alta cinética que pode ocorrer estatisticamente apenas uma vez a cada vários anos)”, diz o relatório. é mais suscetível a danos por micrometeoritos do que a modelagem de lançamento anterior.”

O relatório continua observando que a equipe do projeto Webb está considerando medidas para mitigar futuros ataques de micrometeoritos, como determinar por quanto tempo o telescópio pode ser apontado em direções conhecidas para expor o espelho a uma maior probabilidade de ataques de micrometeoritos.

Manter a saúde a longo prazo do Telescópio Webb é uma prioridade para a NASA e astrônomos em todos os lugares.

Depois de mais de 20 anos e US$ 10 bilhões em desenvolvimento, o telescópio espacial foi lançado no topo de um foguete Ariane 5 no dia de Natal. Este lançamento foi mais preciso do que o esperado, fornecendo ampla motivação para Webb que ele usaria para corrigir sua trajetória após o lançamento, e quase dobrou a vida operacional esperada do observatório – contanto que as rochas espaciais não estragassem sua ótica.

“Antes do lançamento, o JWST era obrigado a transportar um propulsor por um mínimo de 10,5 anos de vida da missão”, dizia o relatório. “Agora que o JWST está em órbita em torno de L2, está claro que o propulsor restante durará mais de 20 anos da vida da missão”.