James Webb Space Telescope (JWST). Credito immagine: NASA Clicca per ingrandire
Carl Zeiss Optronics, a Oberkochen, in Germania, e il Max Planck Institute for Astronomy di Heidelberg (MPIA), stanno sviluppando la principale tecnologia ottica meccanica per due strumenti per far parte del James Webb Space Telescope (JWST). Nei prossimi otto anni, sotto l'amministrazione dell'Agenzia spaziale europea e della NASA negli Stati Uniti, il JWST (con uno specchio di 6,5 metri) diventerà il successore del leggendario telescopio spaziale HUBBLE. Carl Zeiss e il Max Planck Institute hanno firmato un contratto il 29 novembre per cooperare nel loro lavoro sulla strumentazione MIRI e NIRSpec del JWST.
Il telescopio spaziale JAMES WEBB sostituirà il telescopio spaziale Hubble nei prossimi decenni come lo strumento più importante per l'osservazione astronomica. L'obiettivo scientifico più importante della missione è scoprire la "prima luce" dell'universo primordiale: la formazione delle prime stelle dal Big Bang che si sta lentamente raffreddando. La luce di queste prime stelle e galassie si è spostata nello spettro infrarosso perché la sua lunghezza d'onda si è allungata una ventina di volte, mentre l'universo si sta espandendo. La radiazione infrarossa (calda) del telescopio e dei suoi strumenti potrebbe disturbare questi deboli segnali cosmici. Per evitare ciò, il telescopio deve essere sostanzialmente congelato.
Per questo motivo, il JWST sarà di stanza nel "punto Lagrangiano L2", a 1,5 milioni di chilometri al di fuori dell'orbita terrestre. Le forze gravitazionali del Sole e della Terra si bilanciano a L2, quindi il JWST può mantenere una posizione sincrona con il sole e la Terra, permanentemente sul lato opposto della Terra dal sole. Qui, il telescopio e i suoi strumenti si raffredderanno fino a -230 gradi Celsius. La sensibilità e la risoluzione estremamente elevate dell'enorme telescopio porteranno a intuizioni completamente nuove sulla formazione di stelle e pianeti nella Galassia della Via Lattea. Queste indagini sono possibili solo nello spettro infrarosso. A differenza della luce visibile, la luce infrarossa può passare attraverso il denso gas e le nuvole di polvere, in cui si formano pianeti e stelle, senza essere sensibilmente indebolita.
Il telescopio e i suoi strumenti richiedono immense richieste. Saranno soggetti allo stress iniziale con un'accelerazione molto più elevata di quella terrestre, per poi raffreddarsi fino a raggiungere una temperatura quasi a zero assoluto (-273 gradi Celsius). Dopo che il telescopio è stato messo in funzione nella sua posizione finale, i suoi strumenti astronomici saranno regolati su un alto livello di precisione e dovranno essere mantenuti lì - all'incirca equivalenti a puntare la punta di un ago da una distanza di un chilometro.
Space Telescope ha a bordo tre strumenti per la registrazione dei dati: MIRI, NIRSpec e NIRCam. MIRI e NIRSpec sono in fase di sviluppo e costruzione in Europa. Carl Zeiss e MPIA forniranno un contributo importante, in quanto unici rappresentanti europei, a entrambi gli strumenti.
Per MIRI e NIRSpec, Carl Zeiss fornirà i meccanismi di cambio del filtro e della griglia che consentono agli strumenti di essere configurati con precisione per vari tipi di osservazione. L'MPIA parteciperà anche al loro sviluppo e test. Inoltre, Carl Zeiss fornirà a EADS Astrium due meccanismi di filtraggio e griglia per lo strumento NIRSpec. Il contratto sottoscritto da Carl Zeiss e MPIA specifica che collaboreranno alla produzione di entrambi gli strumenti.
I meccanismi MIRI e NIRSpec sono progetti simili correlati. Il loro sviluppo e test avranno luogo nei prossimi due anni e mezzo; successivamente, Carl Zeiss e il MIPA li installeranno. Si prevede che nel 2013 un razzo europeo Ariane 5 porterà il JWST al punto Lagrangiano L2. L'intera operazione con MIRI e NIRSpec è organizzata dall'Agenzia spaziale europea, dal Centro aerospaziale tedesco e dalla società Max Planck.
Carl Zeiss e il Max Planck Institute for Astronomy hanno già collaborato con successo a progetti stimolanti per lo sviluppo di strumenti spaziali. Un esempio è ISOPHOT, un importante contributo al successo dell'Osservatorio europeo dello spazio a infrarossi, ISO. Di recente, hanno iniziato a collaborare allo strumento PACS dell'osservatorio spaziale europeo HERSCHEL, che inizierà le attività nel 2008.
Carl Zeiss e MPIA hanno guadagnato molta fiducia dai partner internazionali grazie alla loro cooperazione. Ora, le due organizzazioni stanno mettendo piede sulla Terra Nova: gli astronomi di Heidelberg sperano di osservare i confini dei "secoli oscuri" cosmici, prima che le stelle iniziassero a formarsi. Insieme, non vedono l'ora di sviluppare sistemi optomeccanici di qualità senza precedenti. Garantiranno sia il successo per la missione astronomica "ammiraglia" JWST, sia un vantaggio competitivo per tutti i tipi di applicazioni immaginabili future.
Fonte originale: Max Planck Society
