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26/8/10 - DJ:

La construcción del próximo Telescopio Espacial

T.E.L: 3 min. 22 seg.


Lleva muchos años construir un telescopio espacial o un satélite. Sin embargo, el modelo de tamaño real, se armó y desarmó en dos días. ¿Cómo es la construcción del próximo telescopio que reemplazará al Hubble?
JWT


El constructor designado por NASA para el Telescopio Espacial James Webb es la compañía Northrop Grumman. Con el objetivo de que el público pueda entender mejor el tamaño, la escala y complejidad del satélite, construyeron un modelo de tamaño real en el reciente festival de ciencia que se llevó a cabo en Nueva York.

El modelo fue construido principalmente en aluminio y acero y pesa unos 5.400 kilogramos. Mide unos 24 metros de largo, 12 de ancho y 12 de altura.

¿Cómo se construyen los reales telescopios espaciales?
Luego de un largo proceso de discusión, revisión y desarrollo de comités científicos, se hace una propuesta a NASA que decide qué misiones se realizarán. Si se selecciona la misión, se crea una línea de tiempo para desarrollarla.

Se diseñan los instrumentos de ciencia que contendrá el satélite para lograr los objetivos deseados y se designa a un constructor. Se prueban varios diseños hasta encontrar el que mejor se adecua a los requerimientos. Para eso se crean Unidades de Prueba de Ingeniería, o UPE (Engenering Test Units o ETU, en inglés) antes de construir el instrumento real, para que los ingenieros y científicos puedan esta seguros que funcionará apropiadamente. Esas UPE son una réplica de la unidad de vuelo que puede realizar algunas funciones a probar.
Cuando las pruebas son satisfactorias se pueden construir los verdaderos instrumentos.

NIRSpecImagen de la UPE de NIRSpec, el espectógrafo del cercano infrarrojo que tendrá el Telescopio James Webb


Las pruebas incluyen el testeo de condiciones extremas de medioambiente para lo que se usan cámaras especiales de prueba como las que posee el Centro Espacial Goddard de NASA.
Cuernos de sonido
Se pone a prueba al instrumento en cuestiones como vibraciones, fuerza de gravedad, y también sonidos. Para esto último se usa una cámara de prueba acústica de 12 metros de alto en la que los técnicos exponen las cargas al ruido de un lanzamiento. Para hacerlo, usan parlantes de casi dos metros de altura, llamados cuernos, que utilizan una alteración de flujo de nitrógeno gaseoso para producir un nivel de sonido tan alto como de 143 decibelios (o decibeles) para pruebas de un minuto.

El decibelio, dB, es la unidad relativa que se usa en acústica para expresar la relación entre dos magnitudes. Se llama así por ser la décima parte del Belio, logaritmo de la relación entre la magnitud de interés y la de referencia, nombrada en honor a Alexander Graham Bell.
Un belio son diez decibelios, es decir, un aumento de potencia de diez veces sobre la magnitud de referencia, de cero. Es una escala logarítmica.
Si las pruebas alcanzan los 143 dB, significa que traspasan el umbral de dolor.

Video:Construcción del modelo a escala real del JWT en Battery Park

http://www.youtube.com/watch?v=EbCBeq2Rz9Q
Modelo a escala real del Telescopio James Webb para brindar la noción de tamaño del instrumento. Para ver cómo quedó el modelo armado y cómo se veía de día y de noche podemos ver el video en http://www.youtube.com/watch?v=304WTE2emc0


El equipo también es probado en la cámara de vacío que simula las condiciones del espacio gracias a poderosas bombas de vacío. Además se añade un sistema de refrigeración de helio para simular el frío cosmos.

El programa de pruebas comienza en el nivel más bajo de montaje de los componentes de la nave o instrumento y es repetido en cada nivel de montaje. Una vez que el instrumento pasa todas las pruebas se juntan todos los componentes en una estructura que los sostiene y se vuelve a probar. La estructura es conectada al telescopio y todo el observatorio se prueba, otra vez. Como no hay una cámara de vacío suficientemente grande para todo el James Webb en Goddard, tendrá que viajar hasta el centro Johnson en Houston para ser probado en una cámara originalmente construida para probar el módulo de comando de Apolo para simular el viaje a la Luna.

Actualmente se están haciendo UPEs de los componentes del telescopios que reemplazará al afamado Hubble.

Habitación Limpia GoddardLa Habitación Limpia en Goddard


En vivo y en directo
¿Cuán seguido podemos decir que vemos construir un telescopio espacial?
Seguramente, nunca. Pero eso cambió desde que las cámaras web en el centro Goddard nos permiten ver cómo se trabaja en los componentes del instrumento en su mayor cámara limpia. Se trata de un lugar que parece un hospital: un área prístina que se mantiene lo menos contaminada posible. Es por eso que quienes trabajan allí visten guantes, botas, máscaras y trajes especiales.

Las dos webcams instaladas en el Edificio 29 de Goddard permiten ver el lado derecho y el izquierdo desde la página de Telescopio James Webb. Veremos allí dos imágenes, correspondientes a cada lado respectivamente, que se actualizan cada minuto. Pero no esperemos ver permanente actividad allí, ya que la limpia habitación es generalmente ocupada de lunes a viernes de 8 a 16:30, hora del Este.

Goddard WebcamImagen de cámara web de Goddard


Fuentes y links relacionados



Sobre las imágenes

  • Imagen del modelo a escala real del Telescopio James Webb, en Irlanda. Crédito: Richard Bent, Northrop Grumman Space Technology.
  • Imagen de cámara web de Goddard. Crédito: NASA.
  • Este panorama muestra el interior de la Habitación Limpia Goddard's High Bay Clean Room. Crédito: NASA/Chris Gunn
  • Foto de NIRSpec Engineering Test Unit. Crédito: ESA.
  • Cuerno de sonido. Crédit: NASA/Chris Gunn


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