Telescopul Spațial James Webb, mașinăria care nu are voie să dea greș

Telescopul Spațial James Webb, cel mai complex și mai scump observator spațial construit vreodată, a forțat limitele inginerilor și tehnologiilor.

Telescopul James Webb, uneori numit de astronomi „mașinăria primei lumini”, a fost construit pentru a vedea primele stele și galaxii care au apărut din praful și gazul Universului timpuriu, la doar câteva milioane de ani după Big Bang.

• Telescopul Webb a găsit o populație neobișnuit de mare de asteroizi între Jupiter și Marte
• Un nou studiu dezvăluie cum au jucat cometele un rol „major” în apariția vieții pe Pământ

Pentru că stelele și galaxiile sunt atât de departe, lumina vizibilă emisă de acestea atunci când Universul avea doar câteva sute de milioane de ani vechime a trecut în partea aproape infraroșie și infraroșie a spectrului electromagnetic. Acest efect straniu este rezultatul expansiunii Universului și efectului Doppler. Acesta este același efect care distorsionează frecvența unei sirene de la o ambulanță aflată în trecere.

Telescopul Spațial James Webb va fi trimis foarte departe de Terra

Radiația cu infraroșu este, în esență, căldură, iar aceasta poate fi detectată cu senzori speciali care sunt diferiți de cei care detectează lumina vizibilă. Având în vedere că stelele și galaxiile sunt atât de departe, semnalele vor fi, de asemenea, extrem de slabe. Oamenii de știință și inginerii care au creat Telescopul Spațial James Webb au fost nevoiți să treacă de o serie de obstacole tehnice pentru a face posibilă această detectare.

„Dacă vrei un telescop cu adevărat sensibil la infraroșu, trebuie să fie foarte rece. Și ca să fie foarte rece, trebuie să te îndepărtezi de Pământ”, a explicat Mark McCaughrean, consilier senior pentru știință și explorare la Agenția Spațială Europeană (ESA).

Astfel, Telescopul James Webb va fi trimis foarte departe de Terra, la peste 1,6 milioane de kilometri depărtare. Asta înseamnă mai mult de patru ori mai departe decât Luna. Telescopul va orbita Soarele, în timp ce va face simultan mici cercuri în jurul punctului Lagrange point 2 (L2), un punct pe axa Soare-Pământ constant ascunsă de Soare de către planetă. La punctul L2, forțele gravitaționale ale Soarelui și Pământului vor menține nava spațială aliantă cu cele două corpuri cerești.

„Scutul solar este ca o cremă cu protecție SPF de cel puțin 1 milion”

Cea mai mare componentă a navei spațiale, și una fără de care misiunea ar fi imposibilă, este scutul solar de mărimea unui teren de tenis, construit din cinci straturi de material spațial învelit în aluminiu numit kapton. Scutul solar se va desface în spațiu înainte ca telescopul să ajungă la destinație.

„Scutul solar este ca o cremă cu protecție SPF de cel puțin 1 milion. Atât de mult va atenua energia solară”, a explicat Randy Kimble, cercetătorul de testare și integrare de proiect care a stat cu Telescopul James Webb în timpul uraganului Harvey, potrivit Space.

Totuși, scutul solar nu este doar un simplu parasolar, fiind rezultatul ingineriei inteligente. Cele cinci straturi de kapton sunt distanțate atât de precis încât căldura absorbită de fiecare strat este perfect radiată mai departe de nava spațială prin spațiile goale. Deși este foarte subțire și ușor, materialul este foarte rezistent, suficient pentru a supraviețuit bombardării cu meteoriți.

Telescopul James Webb va surprinde imagini mult mai clare decât a reușit Hubble

Pentru a face ceea ce a fost conceput să facă, Telescopul Spațial James Webb nu avea cum să fie mic. Telescopul Hubble, cu oglinda sa de 2,4 metri în diametru, nu a putut detecta acele galaxii îndepărtate.

Abilitatea unui telescop de a colecta lumină crește odată cu dimensiunea oglinzii sale, a explicat McCaughrean. Cu oglinda sa de 6,5 metri în diametru, Telescopul James Webb va surprinde imagini mult mai clare și mai profunde cu Universul decât a reușit Hubble. De asemenea, noul observator va face asta într-o fracțiune din timpul necesar lui Hubble.

Telescopul James Webb este momentan programat pentru lansare în data de 25 decembrie 2021. Acesta va fi un moment important pentru mii de ingineri și cercetători implicați în misiune încă din anii 1990.  Însă, chiar și după lansare, telescopul nu le va permite să se odihnească. Lansarea va fi abia începutul, urmând o perioadă de șase luni de răcire, aliniere, testare și instalări treptate.

„Primele săptămâni, în timpul călătoriei către punctul L2, atunci vom vedea etapele majore. Scutul solar, oglinda, al doilea tripod pentru susținerea oglinzii, aripile solare. Telescopul se va construi ca pe origami”, a mai spus Kimble.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Astronomii sunt „îngroziți” de lansarea Telescopului Spațial James Webb

Lansarea Telescopului Spațial James Webb, confirmată de NASA. Când are loc și cum putem urmări evenimentul

Telescopul Spațial James Webb a fost instalat în racheta care îl va lansa pe orbită

Telescopul Spațial James Webb, succesorul lui Hubble, va trece prin „două săptămâni de teroare”