Os espelhos de James Webb são quase, mas não totalmente resfriados

O Telescópio Espacial James Webb da NASA está quase completando a sétima e última etapa de seu processo de alinhamento. Com seu instrumento MIRI agora resfriado até sua temperatura de operação , o telescópio está se aproximando de sua temperatura final geral fria, pois também reflete frio.

“Agora que os instrumentos estão em suas temperaturas operacionais, os espelhos do telescópio também continuarão esfriando até suas temperaturas finais, mas ainda não chegaram lá”, escreve Jonathan Gardner, vice-cientista sênior do projeto Webb no Goddard Space Flight Center da NASA. “Os segmentos do espelho primário e o espelho secundário são feitos de berílio (revestido com ouro). Em temperaturas criogênicas, o berílio tem uma constante de tempo térmica longa, o que significa que leva muito tempo para esfriar ou aquecer. Os segmentos do espelho primário ainda estão esfriando, muito lentamente.”

Um dos problemas que os projetistas de missões espaciais precisam resolver é que a maioria dos materiais muda de forma à medida que esfria. Se os segmentos do espelho fossem feitos de vidro, por exemplo, eles se deformariam à medida que suas temperaturas mudassem, significando que o trabalho cuidadoso de alinhar o espelho seria perdido. É por isso que o espelho é feito de berílio, que tem uma propriedade chamada de baixa expansão térmica, ou seja, muda muito pouco de forma quando aquecido. Isso significa que, mesmo que os segmentos do espelho primário esfriem, eles não afetam o processo de alinhamento do telescópio.

Além dos 18 segmentos do espelho primário, que atualmente variam em temperatura entre 34,4 kelvins a 54,5 kelvins, há também o espelho secundário a ser considerado. Este pequeno espelho redondo fica na extremidade de um longo braço de lança e está atualmente em 29,4 kelvins mais frios devido a estar localizado mais longe das fontes de calor.

Os segmentos do espelho agora estão frios o suficiente, abaixo de 55 kelvins, para que não impeçam o MIRI de fazer leituras científicas. No entanto, a equipe espera que eles esfriem ainda mais, em 0,5 a 2 kelvins, o que permitiria ao MIRI fazer leituras ainda mais precisas. A temperatura exata que eles atingem está relacionada à maneira como o telescópio e sua enorme proteção solar estão apontando para o sol. O ângulo em que o telescópio está em relação ao sol depende do alvo para o qual está olhando, e esse ângulo altera a temperatura do telescópio ao longo do tempo.

Quando o Webb iniciar as operações científicas neste verão, espera-se que sua temperatura média caia um pouco mais à medida que a direção em que aponta é alterada.