El telescopio espacial James Webb no estará en órbita alrededor de la Tierra, como el telescopio espacial Hubble es – lo que realmente va a orbitar el Sol, 1.5 millones de kilómetros (1 millón de millas) de distancia de la Tierra a lo que se llama el segundo punto de Lagrange o L2 . Lo especial de esta órbita es que le permite al telescopio para mantenerse en línea con la Tierra mientras se mueve alrededor del Sol Esto permite gran parasol del satélite para proteger el telescopio de la luz y el calor del sol y la tierra (y la Luna).Diagrama que muestra el Sol, la Tierra, el JWST, y los puntos de LagrangeEl primer punto de Lagrange Sol-Tierra, L1, es de 1,5 millones de km de la Tierra hacia el Sol, y ha habido muchos observatorios solares que se encuentran aquí, incluyendo DSCOVR , VIENTO , SOHO , y ACE .

Ha habido otros satélites hacia fuera en Sol-Tierra L2, donde JWST será, incluyendo WMAP , Herschel y Planck .

Algunos detalles técnicos : Es fácil para un objeto (como una nave espacial) en uno de estos cinco puntos para permanecer en el lugar en relación con los otros dos cuerpos (por ejemplo, el Sol y la Tierra). De hecho, L4 y L5 son estables en que los objetos no habrá orbitar L4 y L5 sin ayuda. Algunos pequeños asteroides se sabe que están en órbita alrededor de los puntos de Sol-Tierra L4 y L5. Sin embargo, L1, L2 y L3 son metaestables lo que los objetos en torno a estos puntos se alejan poco a poco en sus propias órbitas alrededor del Sol a menos que mantienen sus posiciones, por ejemplo mediante el uso de pequeños cohetes de empuje periódica. Esta es la razón por L1, L2 y L3 no “recoger” objetos como L4 y L5 hacen.

 

JWST en L2

Si JWST está orbitando el Sol más lejos de la Tierra, ¿no debería tomar más de un año en órbita alrededor del Sol?Normalmente sí, pero el equilibrio de la atracción gravitatoria combinada del Sol y la Tierra en el punto L2 significa que el JWST será seguir el ritmo de la Tierra, ya que va alrededor del Sol Las fuerzas gravitacionales del Sol y de la Tierra casi puede contener una nave espacial en este punto, por lo que se tarda relativamente poco empuje del cohete para mantener la nave espacial en órbita alrededor de L2.

Y el JWST orbitará alrededor de L2, no se sentó inmóvil precisamente en L2. La órbita de JWST está representado en esta captura de pantalla de nuestro video de despliegue (enlace), más o menos a escala; en realidad es similar en tamaño a la órbita de la Luna alrededor de la Tierra! Esta órbita (que toma el JWST unos 6 meses para completar una vez) mantiene el telescopio de las sombras, tanto de la Tierra y la Luna. A diferencia de Hubble, que entra y sale de la sombra de la Tierra cada 90 minutos, el JWST tendrá una vista sin obstáculos que permitirá que las operaciones científicas 24/7.

La órbita de JWST en torno L2La posición de JWST a cabo a L2 también hace que sea fácil para que hablemos con él. Puesto que siempre estará en la misma ubicación con respecto a la Tierra en el cielo de medianoche alrededor de 1,5 millones km – podemos tener una comunicación continua con ella como la Tierra gira a través de la Red de Espacio Profundo (DSN), utilizando tres antenas de gran tamaño en el suelo ubicada en Australia, España y California. Durante las operaciones de rutina, JWST enlace ascendente secuencias de comandos y datos de enlace descendente hasta dos veces por día, a través de la DSN. El observatorio puede realizar una secuencia de comandos (señalando) y observaciones de forma autónoma. Típicamente, el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial subirá el valor de una semana completa de comandos a la vez, y realizar las actualizaciones al día, según sea necesario.

¿Cuánto tiempo se tarda en JWST para salir a L2?

Se llevará aproximadamente 30 días para que el JWST para llegar al inicio de su órbita a L2, pero tomará menos de un día para conseguir lejos de la Tierra y buena parte del camino. Conseguir JWST a su órbita alrededor L2 es como llegar a la cima de una colina por pedalear en una bicicleta vigorosamente sólo muy al comienzo de la subida, generando suficiente energía y la velocidad para pasar la mayor parte del camino por inercia hasta la colina con el fin de reducir la velocidad a una parar y apenas llegar a la cima.

Aquí está nuestro vídeo que muestra la línea de tiempo de despliegue de JWST en ruta a L2.

Aquí es una línea de tiempo adicional de todo lo que sucederá después de su lanzamiento:

  • En la primera hora: A partir de despegue, el cohete Ariane proporcionará el empuje de un poco más de 8 minutos. Webb se separará del vehículo de lanzamiento Ariane V media hora después de su lanzamiento y vamos a desplegar el panel solar inmediatamente después. También se dará a conocer varios sistemas que estaban cerradas con llave para el lanzamiento.
  • En el primer día : Dos horas después del lanzamiento vamos a desplegar la antena de alta ganancia. Alrededor de las diez horas y media después de su lanzamiento, el JWST pasarán la órbita de la Luna, casi una cuarta parte del camino a L2. Doce horas después de su lanzamiento tendrá lugar la primera maniobra de corrección de trayectoria por pequeños motores de cohete a bordo en sí JWST.
  • En la primera semana: La segunda maniobra de corrección de trayectoria se llevará a cabo en 2,5 días después del lanzamiento. Vamos a empezar la secuencia de despliegue importante justo después de eso. Las primeras implementaciones son las paletas de proa y de popa para gafas solares, seguido por la liberación de los restantes lanzamiento cerraduras sub-sistema. El siguiente despliegue es el telescopio en el que el telescopio y el bus de la nave espacial se separan unos de otros por aproximadamente 2 metros cuando el conjunto de torre de despliegue se extiende. El despliegue parasol completo con despliegue y el tensado de las membranas a continuación, se puede iniciar. A los 6 días desplegamos el espejo secundario, seguidos de las alas laterales del espejo primario.
  • En el primer mes: A medida que el telescopio se enfría a la sombra del parasol desplegado, vamos a encender la electrónica cálidos e inicializar el software de vuelo. Al final del primer mes, vamos a hacer la corrección a medio curso que asegura que Webb alcanzará su órbita final alrededor de L2. A pesar de que el telescopio se enfría hasta cerca de su temperatura de funcionamiento, el ISIM se calienta con calentadores eléctricos para evitar la condensación en los instrumentos como el agua residual atrapado en los materiales que componen el observatorio escapa al vacío del espacio.
  • En el segundo mes: A los 33 días después del lanzamiento vamos a activar y operar el sensor de guía fina, a continuación, NIRCam y NIRSpec. La primera imagen NIRCam será de un campo de estrellas lleno de gente para asegurarse de que recibe la luz a través del telescopio en los instrumentos. Dado que aún no se alinearán los segmentos del espejo primario, la imagen fija será fuera de foco. A los 44 días después del lanzamiento vamos a comenzar el proceso de ajuste de los segmentos del espejo primario, en primer lugar la identificación de cada segmento de espejo con su imagen de una estrella en la cámara. También nos centraremos el espejo secundario.
  • En el tercer mes: De 60 a 90 días después del lanzamiento vamos a alinear los segmentos del espejo primario para que puedan trabajar juntos como una única superficie óptica. También vamos a activar y operar el MIRI.Hacia el final del tercer mes vamos a ser capaces de tomar las primeras imágenes con calidad de la ciencia.También por este tiempo, Webb completará su órbita inicial alrededor de L2.
  • En el cuarto hasta el sexto mes: En unos 85 días después del lanzamiento habremos completado la optimización de la imagen del telescopio en el NIRCam. Durante el próximo mes y medio vamos a optimizar la imagen de los otros instrumentos. Vamos a probar y calibrar todas las capacidades del instrumento mediante la observación de los objetivos de la ciencia representativos.
  • Después de seis meses: Webb comenzará su misión científica y empezar a llevar a cabo las operaciones científicas de rutina.
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