L’enorme telescopio Webb potrebbe vedere vicino all’inizio del tempo

(Bloomberg) — Il 25 dicembre è previsto il decollo del telescopio spaziale più grande, più costoso e più avanzato mai realizzato dalla costa settentrionale del Sud America. Nella sua ultima fermata orbitale, a 932.000 miglia dalla Terra, il James Webb Space Telescope potrebbe vedere l’inizio del tempo.

Ogni volta che si guarda nello spazio, lontano, si torna indietro nel tempo. Quando Webb inizierà il suo lavoro a metà del 2022, aiuterà gli scienziati a studiare alcune delle luci più antiche dell’universo e ad osservare più da vicino i pianeti in altre galassie. Più di 30 anni dopo che la NASA ha lanciato il telescopio spaziale Hubble, il suo successore molto più grande è progettato per vedere anche la più antica nebbia dello spazio profondo.

Il telescopio da 11 miliardi di dollari, in cantiere da più di due decenni, è una collaborazione della National Aeronautics and Space Administration con le agenzie spaziali europee e canadesi. Attualmente è previsto un lancio anticipato il 25 dicembre dallo spazioporto sudamericano dell’Agenzia spaziale europea nella Guyana francese a bordo di un razzo Ariane 5.

Per la scienza, l’ultima promessa del telescopio Webb è una maggiore comprensione di due domande fondamentali per l’umanità: da dove veniamo e siamo soli? Ma per la NASA, è anche un enorme rischio dato tutto ciò che potrebbe andare storto.

Il telescopio è “un brillante esempio di ciò che possiamo ottenere quando sogniamo in grande”, ha detto l’amministratore della NASA Bill Nelson il 21 dicembre in una conferenza stampa pre-lancio, definendolo “uno dei grandi successi ingegneristici degli abitanti di questo pianeta. “

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Il telescopio Webb esaminerà lo spettro infrarosso, radiazione termica che non può essere vista dall’uomo e che è spesso oscurata dai telescopi terrestri. Hubble è ancora operativo, anche se da un’orbita molto più vicina alla Terra (340 miglia di distanza), raccogliendo dati nello spettro della luce visibile. Il vecchio telescopio, che doveva essere riparato dopo il lancio a causa di un difetto nel suo specchio, veniva frequentemente aggiornato con nuove tecnologie e poteva durare per altri due decenni.

Ma i ricercatori affermano che Webb, che prende il nome da un amministratore della NASA durante l’apice dei programmi dei razzi Mercury, Gemini e Apollo negli anni ’60, è essenziale per una comprensione più profonda dell’universo primordiale e di come si sono formate le stelle e le galassie. Nuove intuizioni sono attese da scoperte risalenti a 13,5 miliardi di anni, solo poche centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang. Webb sarà anche in grado di osservare da vicino le cose scoperte per la prima volta da Hubble, che sono oscurate da polvere e gas interstellari che il nuovo telescopio può penetrare.

Il set di abilità di Webb includerebbe anche l’osservazione dei pianeti – alcuni forse simili alla Terra – che orbitano attorno a stelle in altre galassie. Un obiettivo di Webb è la galassia di Andromeda, la più vicina alla nostra Via Lattea, che rivela molto di più della sua natura nello spettro infrarosso rispetto alla luce visibile. Il telescopio contiene anche varie forme di spettroscopia per studiare la formazione di stelle e pianeti.

Ma prima di poter fare una qualsiasi di queste ricerche, Webb deve arrivare alla stazione. Innanzitutto, il lancio stesso deve avere successo. Quindi il telescopio deve eseguire una serie estenuante di manovre, con le prime 13 ore di volo comprese due importanti missioni. Circa 33 minuti dopo il decollo, Webb deve dispiegare il suo pannello solare per iniziare a generare energia. Quindi, dopo circa 12 ore, l’imbarcazione deve iniziare a bruciare il missile di correzione della traiettoria per regolare la sua traiettoria verso la sua destinazione finale.

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Nello specifico, entrambi devono accadere, molto prima che Webb completi il ​​viaggio di 29 giorni verso la sua posizione.

La stazione di lavoro del telescopio è chiamata il secondo punto di Lagrange, da L2, “dietro” la Terra vista dal Sole. Il punto è uno dei cinque punti in cui la gravità del Sole e l’equilibrio della Terra consentono a un veicolo spaziale di muoversi con esso. Ciò riduce la quantità di carburante necessaria al veicolo per mantenere la sua orbita.

L’oscurità e il freddo nello spazio sono parte integrante del lavoro a infrarossi di Webb. Dopo aver sottratto il suo pannello solare, Webb deve eseguire ulteriori operazioni di “rivelazione”. L’imbarcazione dovrà schierare una grande struttura di impalcatura per supportare una protezione solare che la protegga dal calore e dalla luce, seguita da una crema solare Kapton a cinque strati. Il telescopio, che opera a temperature inferiori a -380 F (-229 C), punterà sempre lontano dalla Terra, dal Sole e dalla Luna.

Dopo queste manovre, la navicella rivelerà quindi 18 piccoli specchi esagonali che si incastrano fino alla scala nanometrica e insieme formano lo specchio di 6,5 metri (21,5 piedi) del telescopio. Dopo l’assemblaggio e l’accesso all’L2, Webb avrà sei mesi di allineamento dello specchio, calibrazione dello strumento e altri test prima di iniziare il suo lavoro.

Se l’ascesa di Webb avrà successo, si rallegrerà senza dubbio delle migliaia di scienziati che hanno assistito alla disperazione mentre i molti passi falsi, i costi elevati e le scadenze in ritardo rovinavano un progetto che il Congresso ha quasi decimato 10 anni fa a causa di gravi sforamenti di budget. L’appaltatore principale è Northrop Grumman Corp.

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È probabile che Webb ottenga le sue prime “vittorie” nell’osservazione di esopianeti, pianeti in orbita attorno a stelle in galassie lontane dalla nostra, ha affermato Alex J., un cosmologo di campo vicino e assistente professore presso l’Università di Chicago.

“Penso che questo avrà un impatto allo stesso livello di Hubble”, ha detto Ji, riferendosi alle immagini iconiche raccolte dal telescopio, che cattureranno l’immaginazione del pubblico. “Ciò che parla della potenza di questo telescopio nell’intero spettro dell’astrofisica è il numero di persone che ne sono entusiaste”.

© Bloomberg LP 2021

Giustina Rizzo

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