Il telescopio spaziale James Webb viaggia verso la sua orbita finale. La sua missione è quella di esplorare lo spazio nell’invisibile: caratteristiche e video del lancio

Il telescopio spaziale James Webb-JWST è decollato proprio il giorno di Natale 2021, alle 13,20 ora italiana dalla base di lancio Kourou nella Guyana francese perché portato in orbita dal razzo Ariane 5 dell’Esa, l’Agenzia Spaziale Europea.

In questo articolo “parla” proprio la mia passione per lo Spazio, per la tecnologia legata a questo ambiente, per le possibilità di sviluppo oltre il nostro ambiente planetario. Tutto strettamente connesso alla mia voglia molto terrena di storia, di archeologia, di egittologia, di approfondimento delle tradizioni. Tutti questi elementi raccontano moltissimo dell’uomo e dei suoi desideri.

Di seguito il video del lancio del razzo vettore Ariane 5 con in cima il JWST.

Come mai tutto questo clamore?

Su questo nuovo strumento di osservazione dello spazio ne avevo già scritto due volte. La seconda volta, la più recente, in maniera particolareggiata, a questo link. La prima volta fu a proposito dei nuovi progetti per lo studio della galassia Centaurus A grazie a un articolo mirato (link).

Oltretutto, progetti come questo hanno un grande impatto su interi sistemi di lavoro, di imprese e enti, posti di lavoro e scoperte tecnologiche utili alla vita di tutti i giorni, con grandi ricadute anche sul monitoraggio dello stato di salute della Terra. Basta leggere gli articoli a questo link.

Per un monitoraggio continuo messo a disposizione dei lettori dalla Nasa, sulla distanza dalla terra, situazione del telescopio JWST, l’orbita, la velocità, lo stato di dispiegamento della struttura e dello specchio, basta cliccare sull’immagine qui in basso.

Il telescopio spaziale James Webb-JWST

Un grande specchio da 6,5 metri, unico nel suo genere. Non è uno specchio “tradizionale” come quello del telescopio orbitale Hubble o di quelli che si trovano sulla Terra.

Una caratteristica comune tra il vecchio telescopio orbitale Hubble (specchio da 2,4 metri) e il JWST, è che entrambi si trovano fuori dall’atmosfera terrestre, quindi liberi da qualsiasi interferenza visiva per colpa degli strati d’aria e del pulviscolo atmosferico del nostro Pianeta.

É visione pura.

Ma la differenza non è solo nella dimensione tra i due specchi che per il JWST è più del doppio rispetto ad Hubble (fattore che, già da solo, consente di raccogliere quasi 7 volte più luce rispetto ad Hubble). Cambiano anche altre due cose: le rispettive strutture, come è possibile vedere dalle immagini; la tecnologia di osservazione dello spettro luminoso.

L’idea per il James Webb fu quella di un innovativo sistema di osservazione all’infrarosso, quella radiazione elettromagnetica con frequenza inferiore a quella della luce visibile, quindi non catturabile dall’occhio umano, ma che permette di ottenere un grandissimo vantaggio: osservare oggetti luminosi e a grandissima distanza nello spazio. Il sistema vedrà e “muterà” in immagini a noi visibili quello che si cela… nell’invisibile.

Tanto per capirsi, si apre un capitolo di studio su bande di frequenze ancora largamente inesplorate e dalle possibilità enormemente maggiori.

Tutto questo si traduce nella capacità di vedere corpi celesti che si trovano a distanze di miliardi di anni luce da noi, osservare oggetti anche attraverso regioni adombrate da nubi di polveri interstellari. La lontananza di visione tale – neppure immaginabile mentalmente – è tale da poterci permettere di vedere oggetti nel loro stato primordiale di formazione dell’Universo, per come erano a circa 13,8 miliardi di anni fa (quindi a 13,8 miliardi di anni luce).

Sarà come avvicinarsi alla visione dell’evento primario, il famoso Big Bang, l’immane esplosione che ha lanciato in ogni direzione materiale interstellare generando tutti quei meccanismi che hanno portato alla formazione di stelle, pianeti, galassie, nubi di gas e tanto altro, compresa la vita sulla palla di terra e acqua del nostro mondo e di chissà quanti altri.

Il progetto ha visto negli anni il grande lavoro della NASA e dell’Agenzia spaziale europea (ESA) e canadese.

La struttura fisicamente complessa dello specchio che caratterizza il JWST è dovuta alla necessità di coniugare la grandezza della superficie con l’alloggiamento ristretto nel razzo di lancio e la capacità di dispiegarsi pienamente nello spazio in quello che è stato definito come l’aprirsi di un origami.

Sequenza dei dispiegamenti di tutti i dispositivi, compreso il grande specchio, nel corso del volo spaziale fino al punto d’orbita finale

Ne fanno parte sistemi di schermatura dall’eccesso di calore e irraggiamento solare che – nel viaggio verso l’orbita finale – si apriranno come vele/membrane. Poi, pannelli solari per la fornitura di energia necessaria all’intero sistema e i due elementi cruciali per il lavoro del telescopio, compresi tra i quattro strumenti del James Webb Space Telescope:

  • il Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec – 1,9 metri × 1,3 × 0,7, un peso di circa 200 chili, 14 specchi, 7 elementi dispersivi intercambiabili e 8 filtri intercambiabili), spettroscopio versatile che lavora nella banda di lunghezze d’onda da 0,6 a 5,3 μm, per una spettroscopia ad alto rendimento su singoli oggetti e – con l’uso di micro-otturatori – capacità di analisi spettroscopiche contemporanee anche su più oggetti contemporaneamente [più di 100 oggetti astronomici nello stesso momento per osservazioni spettroscopiche a bassa (R~100), media (R~1000) e ad alta risoluzione (R~2700)];
  • il Near-Infrared Camera (NIRCam), il sensore ottico principale, operativo nella banda di lunghezze d’onda da 0,6 a 5 μm, composto da due moduli quasi identici puntati verso campi visivi adiacenti nel cielo, da poter usare anche in contemporanea.

Ci vorranno dai due ai tre mesi per mettere online tutto il sistema e un mese per raggiungere l’orbita di lavoro, nel tecnicamente nominato “L2secondo punto di Lagrange“, posizione nello spazio che garantisce stabilità nell’ambito del sistema Terra-Luna e Terra-Sole (a 1,5 milioni di chilometri oltre l’orbita lunare sulla stessa linea di congiunzione Sole-Terra-Luna): il punto permette anche stabilità e costanza dell’illuminazione solare in modo da facilitare la difesa dal calore da irraggiamento della nostra stella e ottima osservazione dello spazio profondo.

Occorreranno dai quattro ai sei mesi per testare tutti gli strumenti e le rispettive capacità e dal sesto mese l’inizio del normale lavoro di osservazione-esplorazione.

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