Esplorazione del cosmo

TELESCOPIO SPAZIALE JAMES WEBB

a cura di Silvano Minuto – APAN

Si tratta di un telescopio spaziale per l’astronomia a raggi infrarossi, lanciato il 25 dicembre 2021 dallo spazioporto di Arianespace a Kourou, nella Guiana Francese, trasportato in orbita solare da un razzo Ariane 5. Il telescopio è il frutto di una collaborazione internazionale tra l’Agenzia spaziale statunitense (NASA), l’Agenzia spaziale europea (ESA) e l’Agenzia spaziale canadese (CSA).
Sta effettuando il suo periodo di controllo/prova e a maggio 2022 è stato colpito da un micrometeorite senza provocare apparenti danni. Il suo costo si aggira sui 10 miliardi di Euro ed è il successore di Hubble lanciato nel 1190. Per il progetto e la sua costruzione, hanno lavorato un migliaio di persone per una trentina di anni.
Il nuovo strumento può osservare le galassie più antiche e darci nuove informazioni sulla nascita dell’Universo.
Sono previsti nella fase di avvio 286 progetti e si è calcolato che un ora di osservazione ha il costo di 230.000 euro.
Le innovazioni rispetto ai precedenti telescopi spaziali sono il grande specchio primario di 6,5 metri, per studiare lunghezze d’onda nella banda infrarossa, e la presenza di un ampio scudo termico multistrato per il mantenimento di una temperatura operativa molto bassa per bloccare le interferenze da sorgenti di calore non oggetto di studio quali ad esempio il Sole, la Luna, la struttura e la strumentazione stessa del telescopio.
Diversamente da Hubble, Webb orbiterà intorno al Sole a 1,5 milioni di km dalla Terra al punto L2 di Lagrange, orbita già utilizzata per le missioni WMAP, Herschel e Planck, che terrà il telescopio allineato con l’orbita terrestre consentendo allo scudo di proteggere il telescopio dalla luce e dal calore di Sole, Terra e Luna e garantendo comunicazioni continue con il centro di controllo e un’ininterrotta raccolta di dati non essendo ostacolato dall’interferenza oscuratrice dell’orbita lunare.
Per il JWST sono state sviluppate diverse tecnologie innovative. Le più importanti includono uno specchio primario costituito da 18 specchi esagonali in berillio ultraleggero che dispiegandosi dopo il lancio comporranno un’unica grande superficie di raccolta. Un’altra caratteristica del JWST è l’ampia schermatura romboidale a cinque strati (separati dal vuoto) in Kapton, un materiale plastico in film che, come un parasole, attenua il calore e garantisce stabilità alle notevoli escursioni termiche a cui gli strumenti saranno sottoposti. Lo studio di metrologie estremamente precise nei test acustici e ambientali ha contribuito allo sviluppo di strumenti di precisione (interferometria laser dinamica) nell’ordine dei picometri.
Il Webb è fornito di un impianto criogenico (cryocooler) per il raffreddamento (7 K) dei rilevatori nel medio infrarosso e di micro-otturatori innovativi progettati dal Goddard che, come piccole tapparelle programmabili consentono di selezionare determinati spettri di luce durante la simultanea di una osservazione, permettendo di analizzare sino a 100 oggetti contemporaneamente nello spazio profondo con un’ampiezza visuale di 3,2 × 3,3 minuti d’arco. Questo nuovo strumento permetterà di approfondire le conoscenze sull’Universo primordiale.