O telescópio James Webb precisou enfrentar um desafio que começava antes mesmo de observar qualquer estrela: ele era grande demais para caber aberto dentro do foguete que o levaria ao espaço. A solução transformou o observatório em uma espécie de origami tecnológico, preparado para executar sozinho dezenas de movimentos enquanto viajava para um destino a cerca de 1,5 milhão de quilômetros da Terra.

Por que o telescópio James Webb precisou viajar completamente dobrado?

O Webb possui um espelho primário de 6,5 metros de diâmetro e um enorme escudo solar que, quando totalmente aberto, ocupa aproximadamente a área de uma quadra de tênis. Nenhum desses componentes poderia viajar nessa configuração dentro da carenagem do foguete Ariane 5. Por isso, os engenheiros projetaram partes móveis capazes de ficar compactadas durante o lançamento e assumir sua forma definitiva somente no espaço.

A comparação com um origami não é apenas uma maneira chamativa de descrever a missão. As laterais do espelho precisavam permanecer recolhidas, o escudo solar estava dobrado em várias camadas e estruturas de sustentação também viajavam fechadas. Depois da separação do foguete, essa enorme máquina começou uma sequência cuidadosamente planejada de abertura que se estenderia pelos primeiros dias de viagem.

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Quais estruturas precisaram se abrir enquanto o observatório avançava pelo espaço?

O lançamento aconteceu em 25 de dezembro de 2021, a bordo de um Ariane 5 que partiu do Centro Espacial da Guiana, na Guiana Francesa. Pouco depois de se separar do estágio superior, o Webb abriu seu painel solar e iniciou uma sequência em que diferentes componentes precisavam funcionar na ordem correta para preparar o observatório.

Entre as principais estruturas que precisaram ser desdobradas estavam:

• Painel solar
• Antena de comunicação
• Escudo solar de cinco camadas
• Estrutura do espelho secundário
• Duas asas laterais do espelho primário

A animação oficial produzida pelo Goddard Space Flight Center da NASA mostra toda a sequência planejada de desdobramento do James Webb, desde sua configuração compacta até a abertura completa do escudo solar e do espelho. O vídeo complementa este trecho porque permite visualizar como uma estrutura gigantesca foi dobrada para caber no foguete e reconstruída automaticamente no espaço.

O processo envolvia milhares de componentes trabalhando de forma coordenada, e a própria NASA descreveu os 29 dias posteriores ao lançamento como um período crítico para colocar o observatório em sua configuração final. A etapa mais visível terminou em 8 de janeiro de 2022, quando a segunda asa lateral do espelho primário foi travada em posição, completando os grandes desdobramentos do Webb.

Como o telescópio James Webb conseguiu abrir um escudo do tamanho de uma quadra de tênis?

O escudo solar talvez tenha sido a parte mais delicada de toda a operação. Ele possui cinco camadas extremamente finas de Kapton, revestidas com materiais destinados a refletir e dissipar calor. Quando aberto, alcança dimensões comparáveis às de uma quadra de tênis e separa fisicamente o lado quente, voltado para o Sol, do lado frio onde ficam o espelho e os instrumentos científicos.

Primeiro, estruturas laterais liberaram e estenderam o material dobrado. Depois, mecanismos começaram a separar e tensionar individualmente as cinco membranas. Segundo a NASA, essa barreira térmica permite criar uma diferença próxima de 600 graus Fahrenheit entre os dois lados do observatório, condição essencial porque os instrumentos infravermelhos precisam permanecer extremamente frios para detectar sinais muito fracos vindos do Universo distante.

Por que o espelho gigante parece formado por várias peças de ouro?

O espelho principal não é uma única placa circular. Ele possui 18 segmentos hexagonais feitos de berílio e revestidos com uma camada extremamente fina de ouro. Essa arquitetura permite combinar uma grande área coletora de luz com um conjunto que pode ser parcialmente dobrado para o lançamento. As duas fileiras laterais, com três segmentos cada, viajaram recolhidas e foram abertas já no espaço.

O ouro tem uma função científica, e não decorativa: ele apresenta propriedades muito adequadas para refletir a radiação infravermelha que o Webb foi construído para observar. Depois do desdobramento físico, ainda foi necessário alinhar os 18 segmentos com enorme precisão para que eles funcionassem opticamente como um único espelho de 6,5 metros.

Como o telescópio James Webb chegou a 1,5 milhão de quilômetros da Terra?

O Webb não está parado a exatamente 1,5 milhão de quilômetros nem simplesmente “estacionado” em um ponto fixo. Ele opera em uma órbita ao redor do Sol associada à região do segundo ponto de Lagrange, conhecido como L2, mantendo-se aproximadamente alinhado com a Terra enquanto acompanha nosso planeta em sua trajetória ao redor do Sol.

Essa posição permite manter Sol, Terra e Lua aproximadamente do mesmo lado do escudo solar. Assim, o observatório consegue proteger seus instrumentos da luz e do calor dessas fontes enquanto mantém o lado científico extremamente frio. O Ariane 5 forneceu grande parte da energia necessária para colocá-lo no caminho correto, enquanto pequenos ajustes de trajetória completaram a viagem até a região operacional.

Por que uma operação de bilhões de dólares dependia de tantos movimentos no espaço?

O custo total de ciclo de vida estimado pela NASA em 2018 chegou a US$ 9,66 bilhões, valor que ajuda a explicar as referências populares a um projeto na casa de dezenas de bilhões de reais. Entretanto, transformar esse custo em um valor exato em reais depende da cotação do dólar e da data escolhida para a conversão. Por isso, os cerca de R$ 50 bilhões do título devem ser entendidos como uma conversão editorial aproximada, e não como o orçamento oficial expresso pela NASA em moeda brasileira.

O risco técnico estava justamente na impossibilidade de enviar astronautas para montar o Webb como ocorreu com equipamentos em órbita baixa da Terra. O observatório precisava completar sua sequência de desdobramento durante a viagem e chegar à configuração necessária para iniciar os ajustes científicos. O sucesso desses movimentos transformou uma máquina dobrada dentro de um foguete em um telescópio com um espelho de 6,5 metros e um escudo solar gigantesco operando a cerca de 1,5 milhão de quilômetros da Terra.

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