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livello elementare
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ARGOMENTO: ASTRONOMIA
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: TELESCOPI SPAZIALI
parole chiave: Hubble, John Webb Space Telescope
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Il James Webb Space Telescope (JWST), il più avanzato e costoso telescopio mai costruito, è stato lanciato con successo nello spazio il giorno di Natale 2021 con un volo Ariane VA256. Il JWST sta ora viaggiando verso il suo punto di destinazione, il Lagrange point 2 (L2), a quasi un milione di miglia (1,6 milioni di km) di distanza dalla Terra.
Arrivato a destinazione, si concentrerà su quattro aree di osservazione principali: l’origine dell’universo, la ricostruzione della distribuzione delle galassie nell’universo primordiale, la nascita di stelle, sistemi protoplanetari e pianeti. Oltre a scrutare le galassie, il telescopio da dieci miliardi di dollari sarà anche in grado di parlarci delle atmosfere degli esopianeti e forse identificare quelli che potrebbero ospitare qualche forma di vita. Tra le tante informazioni che stanno correndo in rete in questi giorni, anche una curiosità. La NASA sta creando un dipartimento multidisciplinare, composto anche da religiosi, per valutare eventuali politiche di contatto. Il bando è già stato aperto.
Un progetto concepito da più di 30 anni che ha comportato non solo la cooperazione di scienziati di tutto il mondo ma anche una partnership economica mai intrapresa in passato a questi livelli. Il James Webb Space Telescope project è infatti una joint venture della NASA, dell’Agenzia spaziale canadese e dell’Agenzia Spaziale Europea, che finanzierà il più grande e costoso osservatorio spaziale mai costruito. Il telescopio prende il nome da James E. Webb, amministratore della NASA dal 1961 al 1968 che aveva svolto un ruolo fondamentale nel programma Apollo.
Il JWST è destinato a succedere all’ormai datato telescopio spaziale Hubble come missione di punta della NASA nella ricerca astrofisica. Sebbene abbia una massa di circa la metà di quella del telescopio Hubble, il suo specchio primario, un riflettore in berillio rivestito in oro di 6,5 metri di diametro, ha un’area di raccolta sei volte più grande, 25,4 m², utilizzando diciotto specchi esagonali di 0,9 m² .
Il nuovo telescopico fornirà una migliore risoluzione e sensibilità agli infrarossi di Hubble e consentirà un’ampia gamma di indagini nei campi dell’astronomia e della cosmologia, consentendo una caratterizzazione atmosferica dettagliata di esopianeti ritenuti potenzialmente abitabili.
Nonostante il JWST sia stato progettato principalmente per l’astronomia del vicino infrarosso, può anche vedere la luce visibile arancione e rossa, nonché la regione del medio infrarosso. In particolare, nell’analisi del medio infrarosso è possibile distinguere gli oggetti con emissioni visibili nell’infrarosso da quelli più freddi (composti da detriti e pianeti).
Queste bande, a causa dell’assorbimento atmosferico, sono difficilmente osservabili dai telescopi terrestri. Inoltre, i telescopi spaziali esistenti, come Hubble, non lavorano in queste bande perché i loro specchi non sono sufficientemente freddi (lo specchio di Hubble è mantenuto a circa 15 °C) quindi il calore irradiato disturba le bande infrarosse.
Il JWST è composto da numerosi moduli scientifici contenuti nell’’Integrated Science Instrument Module (ISIM) che fornisce energia elettrica, capacità di raffreddamento e stabilità strutturale al telescopio. Tra gli strumenti scientifici vi è una termocamera a infrarossi, la NIRCam (Near InfraRed Camera), che ha una copertura spettrale che va dal visibile (0,6 μm) fino al vicino infrarosso (5 micrometri), uno spettrografo NIRSpec (Near InfraRed Spectrograph) che opererà nella stessa gamma di lunghezze d’onda, ed il MIRI (Mid-InfraRed Instrument), uno strumento per misurare l’intervallo di lunghezze d’onda dell’infrarosso medio-lungo da 5 a 27 μm. Sia il NIRCam che il MIRI dispongono di coronografi che bloccano la luce delle stelle per l’osservazione di bersagli deboli come pianeti extrasolari molto vicini a stelle luminose.
JWST opererà in un’orbita attorno al Sole-Terra nel punto L2 (punto di Lagrange), a circa 1.500.000 km oltre l’orbita della Terra intorno al Sole, molto più distante dalla posizione di Hubble che orbita a soli 550 km al di sopra della superficie terrestre ed oltre la Luna, che si trova a circa 400.000 km dalla Terra. Di contro questa distanza renderà, almeno per il momento, impossibile l’invio di una missione con equipaggio per eventuali riparazioni dell’osservatorio, come fu invece fatto per Hubble.
Situazione
Il telescopio spaziale James Webb ha dispiegato con successo il suo enorme schermo solare venerdì 31 dicembre, segnando un’enorme pietra miliare nella sua lunga e complessa campagna di dispiegamento. Sta ora procedendo verso la sua destinazione, effettuando una serie di test scientifici e di calibrazione tra cui l’attivazione dello schermo e del telescopio ed il suo allineamento. Secondo lo Space Telescope Science Institute, le migliori immagini di JWST inizieranno ad apparire fra circa sei mesi dopo il lancio, anche se forse potremmo ricevere qualche anteprima.
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