¿El telescopio James Webb va a orbitar alrededor de la tierra?

Si va a orbitar alrededor de la Tierra, ¿qué tipo de órbita sería (a qué distancia)? ¿Hay beneficios al enviar un telescopio más lejos de la Tierra si solo es para fotografiar galaxias y no objetos que están en nuestro sistema solar?

Su primera pregunta, si JWST va a orbitar la Tierra, es un poco complicada. Seguirá un perfil de misión que lo enviará al Sol-Tierra$L_2$Punto lagrangiano . El telescopio tardará unos tres meses en alcanzar su órbita en$L_2$. Ahora,$L_2$es inestable, por lo que se necesitará cierto mantenimiento de la estación , esencialmente correcciones de rumbo por parte de los propulsores. No estará orbitando la Tierra, sino orbitando el Sol con la Tierra, en una ubicación cercana.

No tiene toda la razón de que JWST solo estará observando objetos fuera del Sistema Solar. Algunos de los objetivos más emocionantes , galaxias jóvenes y en evolución y atmósferas exoplanetarias , se encuentran mucho más allá. Sin embargo, las capacidades del telescopio para el análisis atmosférico (¡gracias, NIRSpec !) , Útiles para determinar la composición de atmósferas exoplanetarias, también se utilizarán para observaciones de las atmósferas de Marte y los planetas gigantes, así como datos de composición para otros cuerpos.

Ahora, no es realmente útil enviar JWST a otra parte del Sistema Solar, dado que la mayoría de sus observaciones serán de objetos fuera del Sistema Solar. De acuerdo, tal vez podrías obtener datos de mayor calidad en Marte si los envías a la órbita de Marte, pero eso sería bastante costoso y no sería efectivo para una nave espacial diseñada para ser utilizada por muchos científicos para varios propósitos. Manteniéndolo en$L_2$simplifica enormemente las trayectorias orbitales, aunque todavía está demasiado lejos para repararlo, a diferencia del Hubble. También disminuye el tiempo de comunicación.

Bueno, se podría decir, ¿por qué no simplemente lanzar JWST en la órbita de la Tierra? Tenemos instrumentos científicos allí; ¿Por qué nos tomamos la molestia de poner tantas cosas en$L_2$? Resulta que los escombros muy por encima de la órbita terrestre baja (LEO) serían demasiado peligrosos para la óptica sensible del telescopio. Los mejores instrumentos a menudo son también los más delicados, y JWST se dañaría si realmente estuviera orbitando la Tierra, en LEO o en otro lugar.

El telescopio James Webb no estará orbitando alrededor de la Tierra, sino el Sol, a una distancia de 1.5 millones de kilómetros o 1 millón de millas de la Tierra. Un beneficio de enviarlo más lejos de la Tierra es que hay menos interferencia de la contaminación lumínica de la Tierra. Sin embargo, el espejo del JWST tiene 21 pies de ancho, por lo que su sensibilidad a esto será minúscula y sus habilidades sin obstáculos. Hay hechos al respecto aquí y aquí .

No nos orbita, orbita alrededor del Sol, tal como lo hacemos nosotros.

Sin embargo:

extraña y asombrosamente, "se queda con nosotros" ...

mantiene su posición fuera de nosotros: JWT tarda 365 días en dar la vuelta, del mismo modo que nos toma 365 días dar la vuelta.

¿Cómo se logra esto?

Tenemos una cuerda increíblemente larga unida a ella.

Nosotros (la Tierra) giramos como en un paseo en el patio de recreo. Nos aferramos a la cuerda, y el JWT gira "fuera" de nosotros y permanece en su lugar.

No, ninguna cuerda, pero extrañamente la gravedad funciona exactamente, precisamente, como lo haría una cuerda, si estás exactamente a la distancia correcta.

Varias naves espaciales interesantes pasan el rato en esta región "L2". He incluido un dibujo preciso de nuestra asombrosa nave espacial GAIA en el diagrama.

El JWT es una especie de "hombre fuerte" de nuestros telescopios espaciales. El tipo Tom Brady-quarterback en la escuela secundaria. Ya sabes ... el más alto, el más fuerte, se casa con Giselle, etc. GAIA es del tipo de "clase inteligente y superbrain". (Más allá de toda creencia, GAIA está ... cartografiando la vía láctea . No, en serio.)

Todo esto fue inventado por los franceses (este tipo llamado Lagrange - la "L" en "L2"), por lo que hoy, naturalmente, los franceses simplemente asumen que JWT, etc., son todas, básicamente, cosas francesas, después de todo, pensaron en alguien más acaba de soldar.

La manera "detallada" real en la que vuela GAIA, por ejemplo, es una órbita de Lissajous. (Sí, ¡otro francés!) Casualmente, Lissajous suena un poco como "lazo", y en bonitos diagramas como aquí puedes ver que parece un lazo. Giddyup, telescopios espaciales!

NASA, err, los tipos de Francia que resolvieron esto:

Factoid de bonificación: es posible que se pregunte por qué el esfuerzo de ponerlo en este lugar en particular. Esto fue explicado muy bien por @ A.Leistra en un comentario.

Mire cuidadosamente el diagrama y colóquese en el lugar del JWT amarillo ... Pruébelo en diferentes puntos alrededor del diagrama.

Ahora, desde cualquier lugar del círculo, mira hacia la Tierra y el Sol.

Tenga en cuenta que ......... están en el mismo lugar desde su punto de vista.

El Sol y la Tierra son alborotadores totales para los telescopios espaciales. Debido a que siempre están exactamente en la misma dirección , el JWT puede mantenerles la espalda en todo momento, siempre. El JWT tiene un gran escudo, que siempre protegerá tanto al Sol como a la Tierra.

¿Qué tan listos son los franceses?