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16 de abril de 2018
El telescopio espacial James Webb .
El Telescopio Espacial James Webb se encuentra en la inmensa Cámara A de la NASA en el Centro Espacial Johnson luego de completar su serie final de pruebas en la habitación helada y sin aire.

El telescopio espacial James Webb.                                 ¿El Telescopio Espacial James Webb es demasiado grande para fallar? 

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El Telescopio Espacial James Webb se encuentra en la inmensa Cámara A de la NASA en el Centro Espacial Johnson luego de completar su serie final de pruebas en la habitación helada y sin aire. Crédito de la imagen: Chris Gunn / NASA 

Por : Leonard David, para Space.com • 

De cualquier forma que lo corte, el Telescopio Espacial James Webb de la NASA (JWST) es uno de los juegos más audaces y de mayor riesgo en la historia de la agencia espacial.                                                                    Solo construir y probar el observatorio ha demostrado ser una empresa tecnológica tremendamente compleja, llevando el precio astronómico del observatorio a casi $ 9 mil millones y requiriendo la participación de las agencias espaciales europeas y canadienses. JWST es una empresa que rompe barreras y rompe el presupuesto.                                                                                                                                              Concebida a finales de la década de 1980 como una forma de analizar más de 13.500 millones de años de historia cósmica para ver la tenue luz infrarroja de las primeras estrellas y galaxias del universo, JWST hoy tiene un menú cada vez mayor de otras funciones científicas. Los científicos ahora ven su poder de observación de estrellas, que por algunos indicadores es 100 veces mayor que el del famoso Telescopio Espacial Hubble, como una nota promisoria: El futuro de prácticamente todas las ramas de la astronomía se verá sin dudas iluminado por el exitoso lanzamiento y operación de JWST.                                                                                            Pero debido a su costo cada vez mayor y la expulsión continuamente retrasada (que recientemente se deslizó entre 2018 y 2019), esta máquina del tiempo telescópica se encuentra ahora bajo un escrutinio cada vez más intenso por parte del Congreso.                                                                                                                                
Para ayudar a satisfacer cualquier duda sobre el estado de JWST, el proyecto se dirige a una revisión independiente tan pronto como en enero de 2018, asesoró al jefe de ciencia de la NASA, Thomas Zurbuchen, durante una audiencia en el Congreso a principios de diciembre.                                                                      Presionado por los legisladores sobre si JWST realmente se lanzará como está planificado actualmente en la primavera de 2019, dijo, "en este momento en el tiempo, con la información que tengo, creo que se puede lograr". 

No podremos ir y arreglarlo ' 

La visión astronómica de ojos ágiles de JWST se deriva de su gigantesco espejo primario de 6.5 metros. Compuesto de 18 hexágonos recubiertos de oro forjados de berilio de peso pluma, el espejo es más alto que un edificio de cuatro pisos, y una vez lanzado será el más grande jamás volado en el espacio. Con instrumentos científicos para detectar fuentes infrarrojas muy débiles, el observatorio debe operar a temperaturas extremadamente frías que requieren un "protector contra el sol" del tamaño de una cancha de tenis de varias capas para aislarlo del calor del sol.                                                                                                                          
Ahora agréguele una buena medida de dónde residirá JWST en el espacio. Después del lanzamiento en el cohete Ariane 5 de la Guayana Francesa y después de aproximadamente 100 días de viaje espacial, el observatorio estará estacionado a un millón de millas de la Tierra, más allá de la órbita de la luna.                Residirá en el punto Tierra-Sol Lagrange, o L2, un lugar donde los remolcadores gravitacionales colectivos de la Tierra, el Sol y la Luna permiten que el telescopio permanezca alineado con nuestro planeta mientras se mueve alrededor de nuestra estrella.                                                                                                                                      Allá afuera, lejos, los operadores de JWST probarán y modificarán remotamente el observatorio con comandos transmitidos desde la Tierra, lo que lo pondrá completamente en línea y listo para la ciencia dentro de los seis meses de su lanzamiento.                                                                                                                                          
Pero, lo primero es lo primero: simplemente lanzar JWST está plagado de peligros, sin mencionar el despliegue de su delicado protector contra el sol y el gran espejo segmentado en el espacio profundo. Solo decir adiós a JWST encima de su booster será una mordedura de uñas.                                                                                     
"La verdad es que cada lanzamiento de cohete fuera del planeta Tierra es arriesgado.                                          La buena noticia es que el Ariane 5 tiene un récord espectacular", dice el ex astronauta John Grunsfeld, un repetido "Hubble hugger" que realizó tres visitas al transbordador espacial a órbita baja de la tierra para renovar esa instalación icónica.                                                                                                                              Ahora científico emérito en el Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA en Maryland, ve a un JWST en servicio como el responsable de la ciencia "más allá de todas nuestras expectativas".                                          
"Suponiendo que lleguemos a la trayectoria de inyección a Earth-Sun L2, por supuesto, la próxima cosa más arriesgada es desplegar el telescopio.                                                                                                                        Y a diferencia del Hubble, no podemos salir y arreglarlo. Ni siquiera un robot puede salir y repararlo. Así que estamos asumiendo un gran riesgo, pero por una gran recompensa ", dice Grunsfeld.                                          Sin embargo, se están realizando modestos esfuerzos para hacer que JWST sea "útil" como Hubble, según Scott Willoughby, gerente de programas de JWST en Northrop Grumman Aerospace Systems en Redondo Beach, California. La empresa aeroespacial es contratista principal de la NASA para desarrollar e integrar JWST, y se le ha encomendado el aprovisionamiento de un "anillo de interfaz de vehículo de lanzamiento" en el telescopio que podría ser "captado por algo", ya sea que el astronauta o robot operado a distancia, dice Willoughby. Si una nave espacial fuera enviada a L2 para atracar con JWST, podría intentar reparaciones, o si el observatorio funciona bien, simplemente rematar su tanque de combustible para extender su vida útil. Pero actualmente no se ha presupuestado dinero para tales actos heroicos. En el caso de que JWST sufra lo que los del vuelo espacial llaman un "mal día", ya sea debido a una falla del cohete o falla de despliegue o algo imprevisto, Grunsfeld dice que actualmente hay un conjunto de observatorios en el espacio, incluido el Hubble, y una colección de poderosos telescopios terrestres que compensarían tal desgracia. 

"La pérdida de un importante observatorio espacial sería una verdadera tragedia, pero sospecho que nos recuperaríamos rápidamente", afirma Grunsfeld. "Con o sin JWST, va a ser una edad de oro de la astronomía", dice. 

Boosterism: Promoción 

Durante la audiencia del Congreso de diciembre sobre JWST y otros futuros telescopios espaciales de la NASA, el presidente del Subcomité Espacial Brian Babin (R-Texas) cuestionó la decisión de enviar a JWST al espacio mediante el cohete Ariane 5 "en lugar de un vehículo de lanzamiento estadounidense confiable". También preguntó sobre los riesgos asociados con el transporte del telescopio al sitio de lanzamiento europeo en América del Sur.                                                                                                                                                       
Cuando Scientific American lo preguntó, dos miembros del equipo JWST de la NASA brindaron garantías. Jon Lawrence, JWST ingeniero principal de sistemas mecánicos / enlace de vehículo de lanzamiento en NASA Goddard y Eric Smith, director de programa y científico de programa para JWST en la sede de la NASA, ofrecieron conjuntamente una toma cuidadosamente optimista.                                                                             
JWST "se lanzará en el estable y confiable Ariane 5 con 81 vuelos consecutivos exitosos durante casi 15 años", explican. Además, existe una "visión sólida" proporcionada por una combinación de frecuentes interacciones directas entre el equipo de JWST y el operador de refuerzo, Arianespace, una empresa francesa de lanzamiento. Esa relación se complementa con el asesoramiento continuo de otras partes de la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA).                                                                                                                              "A través de una asociación de más de 14 años, JWST ha desarrollado una sólida relación con ESA y Arianespace, con personal de liderazgo que mantiene la estabilidad a largo plazo", explican Lawrence y Smith. Esto "le da a la NASA la confianza de que todas las cuestiones de interés del lanzador serán abordadas completa y adecuadamente para JWST antes del lanzamiento", señalan. 


El juego de la culpa 

JWST llega a un final feroz debido a un mal funcionamiento de refuerzo en el lanzamiento o la congelación a la muerte después de un despliegue fallido en L2 que despierta pesadillas profundas y oscuras para los científicos. Para los astrónomos que han planeado el futuro a largo plazo de su campo en torno al éxito del telescopio, su pérdida sería similar a un paro cardíaco cosmológico.                                                                                               "Las consecuencias son casi demasiado horribles de imaginar", dice Jack Burns, profesor de astrofísica y ciencia planetaria en la Universidad de Colorado, Boulder. "La idea de que se pierdan más de $ 8 mil millones de fondos de los contribuyentes (tendría) posibles consecuencias nefastas para la NASA y la astrofísica.               Habría múltiples audiencias de comités en Capitol Hill y se formaron paneles independientes para investigar", dice. 
Esas investigaciones, dice Burns, seguirían un camino largo y tortuoso de acusaciones y negativas que empeoraría por la ausencia de la principal campeona del Congreso de JWST, Barbara Mikulski, una veterana senadora demócrata de Maryland que recientemente se retiró del servicio público.                                            
"Entonces, señalar con el dedo (podría) ser feo", dice Burns. "Dependiendo de la naturaleza de la falla, los contratistas (tendrán) dificultades para ganar nuevos contratos de misiones de ciencia espacial y los gerentes de la NASA (podrían) jubilarse anticipadamente". Una vez que el telescopio esté en funcionamiento, la "cuña presupuestaria" masiva de JWST (la cantidad de dinero anual que requiere) se reducirá, y esos fondos liberados apoyarían entonces el próximo gran proyecto de telescopio de la NASA. Un desastre en el observatorio después de casi $ 9 mil millones de gastos podría significar un acto de desaparición financiera para grandes porciones del presupuesto de la ciencia de la NASA, lo que podría poner en peligro la planificación de los sucesores de JWST, dice Burns.                                                                                                                                                     
"El efecto dominó (probablemente) se dejaría sentir durante una década a medida que la comunidad intentaba reconstruir nuestra credibilidad ante el Congreso y el público", dice Burns. "Entonces, el fracaso no es realmente una opción, o, como escuchamos durante la Gran Recesión, JWST es 'demasiado grande para quebrar'".        Dicho esto, la NASA y sus innumerables contratistas han trabajado arduamente durante la última década para probar y volver a probar los componentes de JWST, según Burns. "La gestión del programa es mucho mejor en los últimos cinco años de lo que era anteriormente. Si esta demora actual (hasta 2019) resulta en una quema a través de las reservas (del presupuesto) restantes pero ayuda a garantizar el éxito, entonces esta es la decisión correcta". Burns dice. 


¿Más demoras por delante? 

Cada vez más, sin embargo, hay rumores de que JWST ni siquiera hará su lanzamiento planificado en 2019. Durante la audiencia en el Congreso de diciembre, Thomas Young, ex director de NASA Goddard y miembro del Comité de Academias Nacionales de Astronomía y Astrofísica dijo que JWST aún podría experimentar otras interrupciones 
"La evaluación actual del estado de JWST es que la integración y las (pruebas) tomarán mucho más tiempo del planificado", testificó Young. "El resultado es un retraso en el cronograma de lanzamiento y el consumo de la mayoría de las reservas de fondos restantes.                                                                                                        En mi opinión, la fecha de lanzamiento y los fondos requeridos no pueden determinarse hasta que un nuevo plan sea cuidadosamente desarrollado y verificado por una revisión independiente". En esa misma audiencia, Cristina Chaplain, directora de adquisiciones y gestión de aprovisionamiento de la Oficina de Responsabilidad Gubernamental de los EE. UU. (Un grupo de vigilancia presupuestaria federal) subrayó los significativos aumentos de costos y retrasos en los cronogramas de JWST. Antes de ser aprobado para el desarrollo, señaló Chaplain, las estimaciones de costos de JWST iban desde $ 1 mil millones a $ 3,5 mil millones, con fechas de lanzamiento previstas que variarán de 2007 a 2011.                                                                                               
El capellán señaló que ahora se estima que la etiqueta de precio para construir, lanzar y operar el telescopio suma casi $ 9 mil millones.                                                                                                                                     
Mientras JWST continúa avanzando hacia el lanzamiento, Capellán advirtió que el programa enfrenta desafíos técnicos que requieren tiempo y dinero para solucionarlo y puede ocasionar retrasos adicionales. "Teniendo en cuenta los riesgos asociados con la integración y el trabajo de prueba, junto con un nivel de reservas de programación que actualmente está muy por debajo del nivel establecido en los requisitos de procedimiento emitidos por el centro de la NASA responsable de la gestión de JWST, retrasos adicionales a la preparación revisada del lanzamiento del proyecto la fecha de junio de 2019 es probable ", afirmó en un testimonio escrito. 


En camino, por ahora 

La etapa final de JWST antes de ser enviada a su sitio de lanzamiento se realizará en Northrop Grumman en California. En octubre pasado, los ingenieros de la compañía desplegaron por primera vez el subsistema de cinco capas del parasol del telescopio a plena tensión.                                                                                         Además, en noviembre, los instrumentos científicos y elementos ópticos combinados del telescopio, incluidos los 18 espejos de berilio ligeros especiales, completaron unos 100 días de pruebas rigurosas dentro de una gran cámara en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston, Texas. Esas pruebas imitaban el frío y el vacío del espacio para certificar que el hardware funcionará correctamente una vez que se encuentre en el punto 2 de Lagrange. 

Mientras la marcha hacia el lanzamiento de JWST está en marcha, aún queda por delante la fase final de integración donde los instrumentos y el telescopio se unen con la nave espacial y el parasol para formar el observatorio completo. El telescopio ahora está entrando en su fase más arriesgada de desarrollo, una época en la que es probable que surjan problemas y los cronogramas puedan fallar. Las tensiones que rodean a esta empresa arriesgada y costosa son tan altas como la tensión del parasol multicapa cargado por resorte de JWST. La probabilidad de fracaso puede ser baja, pero su costo podría ser catastrófico. Por otra parte, pocos asumieron que manejar el universo en busca de sus secretos más profundos sería barato. 



Este artículo se publicó por primera vez en ScientificAmerican.com. © ScientificAmerican.com. Todos los derechos reservados. 
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