Scienza: dedicare ore intere a scrutare i confini dell’universo

Il James Webb Telescope sarà lanciato nello spazio il 18 dicembre, e la tensione è già evidente tra gli scienziati coinvolti nella sua progettazione, perché ci saranno molti momenti critici dopo questo lancio, compreso il telescopio di spiegamento e i suoi vari componenti.

Quando sarà operativo, il James Webb Telescope occuperà un’area delle dimensioni di un campo da tennis. Ma per spostarlo nello spazio, doveva essere reso più compatto. Quindi è progettato in modo tale da poter essere piegato, come facciamo negli origami, in modo da poterlo inserire nel razzo più massiccio che abbiamo oggi, quello. Arianna 5 Ha un diametro della carenatura di soli 5,4 metri.

Pertanto, la parte più delicata della missione sarà quella in cui il telescopio si rivelerà, una volta raggiunto lo spazio, hanno affermato gli artigiani della missione durante un briefing tecnico virtuale organizzato dalla NASA. Questo dispiegamento includerà circa 50 fasi principali e saranno necessari 178 meccanismi di rilascio per funzionare correttamente affinché il telescopio raggiunga le condizioni operative.

Peu de temps après le lancement, ce sera le panneau solaire et l’antenne émettrice qui se déploieront pour, rispettiviment, fournir de l’énergie à l’engin spaziale et établir les avec lesur centre de contrôle, sité Baléu, negli Stati Uniti dell’America. missile Arianna 5 Il telescopio Webb verrà quindi posizionato in un’orbita specifica in cui quest’ultimo prosegue il proprio percorso verso la sua destinazione finale, che sarà il secondo punto di Lagrange L2, situato a 1,5 milioni di chilometri dalla Terra, quattro volte la distanza dalla Luna. Pertanto, il telescopio Webb si troverà più lontano dal nostro pianeta rispetto al telescopio Hubble, che orbita intorno alla Terra a un’altitudine di 590 km.

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Il punto L2 è stato scelto perché lì la temperatura è stabile, gli effetti della gravità sono deboli e il telescopio può essere sempre mantenuto ad un angolo costante rispetto alla posizione del Sole, a differenza di Hubble che risente dei grandi sbalzi di temperatura. È esposto perché a volte è nell’ombra della Terra, a volte sul lato positivo, spiega Martin Bergeron, direttore delle missioni di esplorazione planetaria e astronomia presso l’Agenzia spaziale canadese (CSA).

Poiché gli strumenti a bordo del telescopio Webb possono funzionare correttamente solo a temperature molto basse (-233°C), è dotato di un enorme visierino parasole (21m x 15m) che fungerà da tettuccio per proteggere gli specchi e gli strumenti da il calore del sole E quello emesso dalla luce della terra e della luna.

Questo filtro solare è costituito da cinque fogli molto sottili (circa lo spessore di un capello) realizzati in materiale riflettente, fondamentale per il corretto funzionamento del telescopio. Quindi la sua diffusione rappresenta un altro momento cruciale di cui preoccuparsi gli scienziati. Circa un centinaio di meccanismi di sgancio, 400 pulegge, 90 cavi e una varietà di cerniere, molle e altri dispositivi parteciperanno alla presentazione di questo telone protettivo.

Si passa poi all’apertura dello specchio, che si compone di 18 sezioni esagonali. Queste unità di berillio placcate in oro saranno allineate con precisione per formare un grande specchio di 6,5 m di diametro. Il telescopio Hubble era probabilmente tre volte più grande del suo diametro di 2,4 metri, ma la capacità di catturare la luce dal telescopio Webb sarebbe da 9 a 10 volte più potente, afferma Bergeron. Questa potenza e la posizione del telescopio nel punto L2 consentiranno “più visibilità nei primi momenti dell’universo”.

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Quindi il telescopio cercherà le prime stelle e galassie che si sono formate dopo il Big Bang. “Questi oggetti molto distanti hanno una luminosità molto bassa, perché la loro luce ha viaggiato così tanto che è sbiadita così tanto attraverso di essa. Per vederli, dovresti avere uno specchio molto grande, come con il telescopio Webb, e osservarlo per un tempo molto lungo per raccogliere quanta più luce possibile.” Ma per osservare un punto di scarsa illuminazione per un tempo molto lungo, lo specchio deve essere molto stabile. Tuttavia, poiché questo telescopio è nello spazio e non è saldamente piantato sulla Terra, era necessario trovare un modo per puntare il telescopio verso il bersaglio in modo stabile, e questo è ciò che farà il rivelatore di puntamento (FGS)”, spiega Bergeron.

“L’FGS è uno strumento canadese che manterrà stabile l’intero telescopio con una precisione di un sessanta gradi, o l’equivalente di una moneta a quattro chilometri di distanza, per lunghe ore”, anche giorni”, spiega.

L’Agenzia spaziale canadese propone anche un altro strumento ideato dal team di René Doyon all’Università di Montreal: il Near Infrared Imaging Spectroradiometer (NIRISS) che permetterà di determinare la composizione delle atmosfere di lontani esopianeti.

Questo contributo canadese alla missione James Webb Telescope, frutto di una collaborazione tra NASA, ESA e Canadian Space Agency, garantirà ai canadesi un accesso privilegiato al telescopio per tutta la vita del telescopio. “I canadesi hanno diritto al 5% del tempo di osservazione, il che è eccezionale perché questo telescopio sarà molto richiesto”, afferma Bergeron.

Ma questi ricercatori dovranno avere pazienza, perché le prime luci catturate dal telescopio non saranno inviate sulla Terra fino alla prossima estate (nel 2022) per essere analizzate dagli scienziati. “Perché una volta lanciato, il James Webb Telescope impiegherà quattro settimane per raggiungere il secondo punto lagrangiano, dove sarà completamente dispiegato. Dovrà poi essere raffreddato in modo che gli strumenti non contaminino il segnale infrarosso proveniente dai corpi celesti. Sarà quindi necessario testare e verificare tutto il Suo stato di salute.Tutto ciò richiederà circa sei mesi prima che il telescopio sia operativo”, osserva Bergeron.

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Il telescopio James Webb sarà lanciato dalla base europea di Kourou, nella Guyana francese, arrivando in barca il 14 ottobre dalla California dove è stato costruito e assemblato. Gli scienziati stanno attualmente eseguendo gli ultimi test prima del D-Day.

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