Em 25 de dezembro, a equipe do Webb executou com sucesso a primeira das três correções de órbita planejadas para colocar o Webb em sua órbita de halo em torno do segundo ponto de Lagrange, L2.

A órbita do Webb é em torno de L2, um ponto de equilíbrio gravitacional do outro lado da Terra em relação ao Sol, mas não reside exatamente no ponto L2. Nesse ponto, a sombra do Sol na Terra seria grande o suficiente para reduzir muito a quantidade de energia disponível para os painéis solares do Webb, sem diminuir muito os desafios de resfriamento. Além disso, quando as antenas de comunicação do Webb apontassem para a Terra para receber comandos, elas seriam cegadas pela enorme emissão de rádio do Sol na mesma direção. Em vez disso, como o diagrama indica, o Webb opera em uma órbita muito longa (muitas centenas de milhares de km de diâmetro) em torno de L2, sob luz solar constante e com comunicações limpas com as estações terrestres. Crédito da imagem: NASA

Veja também:

• Primeiros programas científicos do Observador Geral do Telescópio Espacial James Webb selecionados
• Quantas estrelas existem na Via Láctea?
• Como os espelhos dos telescópios são feitos
• O que é Astronomia? Definição & História
• Do que é feito os anéis em torno dos planetas?

Para saber mais sobre essas manobras importantes o cientista do projeto Webb de integração, teste e comissionamento da NASA Goddard, Randy Kimble, fala sobre o procedimento:

Ao enviar o Observatório Webb à sua órbita em torno do ponto L2 Sol-Terra, a grande maioria da energia necessária foi fornecida pelo foguete Ariane 5. Após a liberação do observatório do foguete, vários pequenos ajustes na trajetória estão planejados, para facilitar o observatório em sua órbita operacional cerca de um mês após o lançamento.

A maior e mais importante correção de meio curso (MCC), designada MCC-1a, já foi executada com sucesso conforme planejado, começando 12,5 horas após o lançamento. Este tempo foi escolhido porque quanto mais cedo a correção de curso for feita, menos propelente será necessário. Isso deixa o máximo possível de combustível restante para as operações normais de Webb ao longo de sua vida: manutenção da estação (pequenos ajustes para manter Webb em sua órbita desejada) e descarga de impulso (para neutralizar os efeitos da pressão da radiação solar no enorme protetor solar).

A queima (descarga de impulso) não foi programada imediatamente após o lançamento para dar tempo à equipe de dinâmica de voo receber dados de rastreamento de três estações terrestres, amplamente separadas na superfície da Terra, proporcionando assim alta precisão para a determinação da posição e velocidade do Webb, necessária para determinar os parâmetros precisos para a correção de queima. Estações terrestres em Malindi Quênia, Canberra Austrália e Madri, Espanha, forneceram os dados de alcance necessários. Também houve tempo para fazer um teste de disparo do propulsor necessário antes de executar a queima real. No momento, estamos fazendo a análise para determinar quanto mais correções da trajetória do Webb será necessária e quanto combustível sobrará, mas já sabemos que o posicionamento do Webb no Ariane 5 foi melhor do que o esperado.

Um aspecto interessante do lançamento do Webb e das correções intermediárias é que sempre “mirar um pouco mais baixo”. O ponto L2 e a ampla órbita do Webb em torno dele são apenas semi-estáveis. Na direção radial (ao longo da linha Sol-Terra), há um ponto de equilíbrio onde, em princípio, não seria necessário nenhum impulso para permanecer na posição; entretanto, esse ponto não é estável. Se o Webb se desviasse um pouco em direção à Terra, ele continuaria (na ausência de impulso corretivo) a se aproximaria cada vez mais; se ele se afastar um pouco mais da Terra, continuaria a se afastar. O Webb tem propulsores apenas no lado quente do observatório voltado para o sol. Não queremos que os propulsores quentes contaminem o lado frio do observatório com calor indesejado ou com o escapamento de foguetes que podem condensar no sistema óptico frio. Isso significa que os propulsores só podem empurrar o Webb para longe do Sol, não de volta, em direção ao Sol (e à Terra). Assim, projetamos a inserção de lançamento e os CCMs para nos manter sempre no lado ascendente do potencial gravitacional, nunca queremos ultrapassar o ponto específico e nos afastarmos ladeira abaixo para o outro lado, sem capacidade de voltar.

Portanto, a inserção de lançamento do Ariane 5 foi intencionalmente projetada para deixar alguma velocidade na direção anti-Sol a ser fornecida pela carga útil. O MCC-1a foi executado de forma semelhante para remover a maior parte, mas não toda, da correção total necessária (para ter certeza de que essa queima também não ultrapassaria o previsto). Da mesma forma, MCC-1b, agendado para 2,5 dias após o lançamento, e MCC-2, agendado para cerca de 29 dias após o lançamento (mas nenhum tempo crítico), e as queimas de correções da estação ao longo da vida da missão sempre impulsionarão apenas o suficiente para nos deixar um pouco reservados. Nós queremos que Sísifo continue rolando esta rocha pela encosta suave perto do topo da colina, nós nunca queremos que ela role sobre a crista e se afaste dele. O trabalho da equipe Webb, guiada pelo Flight Dynamics Facility da NASA Goddard, é garantir que isso não aconteça.

- Randy Kimble, cientista do projeto de integração, teste e comissionamento do JWST, Centro de voo espacial Goddard da NASA

Junte-se aos nossos Canais Espaciais para continuar falando sobre o espaço nas últimas missões, céu noturno e muito mais! Siga-nos no facebook e no twitter. E se você tiver uma dica, correção ou comentário, informe-nos aqui ou pelo e-mail: gaiaciencia@gaiaciencia.com.br

Referência:

NASA Scientist Provides Details on Webb’s Vital Mid-Course Corrections. SciTechDaily, 30, dez. 2021. Disponível em: <https://scitechdaily.com/nasa-scientist-provides-details-on-webbs-vital-mid-course-corrections/>. Acesso em: 30, dez. 2021.