Il James Webb Space Telescope, un successore del telescopio spaziale Hubble, è una priorità dichiarata del finanziamento dell'astronomia del governo canadese. Altri progetti, affermano gli astronomi, sono minacciati da tagli al bilancio.
(Immagine: © ESA)
Il telescopio spaziale James Webb della NASA, previsto per il lancio nel 2021, sonderà il cosmo per scoprire la storia dell'universo dal Big Bang alla formazione del pianeta alieno e oltre. Si concentrerà su quattro aree principali: prima luce nell'universo, assemblaggio di galassie nell'universo primordiale, nascita di stelle e sistemi protoplanetari e pianeti (comprese le origini della vita).
Il James Webb Space Telescope (JWST) lancerà su un razzo Ariane 5 dalla Guyana francese, quindi impiegherà 30 giorni per volare per un milione di miglia verso la sua dimora permanente: un punto di Lagrange o una posizione gravitazionalmente stabile nello spazio. Orbiterà attorno a L2, un punto nello spazio vicino alla Terra che si trova di fronte al sole. Questo è stato un luogo popolare per molti altri telescopi spaziali, tra cui il telescopio spaziale Herschel e l'osservatorio spaziale Planck.
Il potente veicolo spaziale da 8,8 miliardi di dollari dovrebbe anche scattare splendide foto di oggetti celesti come il suo predecessore, il telescopio spaziale Hubble. Fortunatamente per gli astronomi, il telescopio spaziale Hubble rimane in buona salute ed è probabile che i due telescopi lavoreranno insieme per i primi anni di JWST. JWST esaminerà anche i pianeti extrasolari trovati dal telescopio spaziale Kepler o seguirà le osservazioni in tempo reale dai telescopi spaziali terrestri.
JWST science
Il mandato scientifico di JWST è principalmente suddiviso in quattro aree:
- Prima luce e reionizzazione: Questo si riferisce alle prime fasi dell'universo dopo che il Big Bang ha iniziato l'universo come lo conosciamo oggi. Nei primi stadi dopo il Big Bang, l'universo era un mare di particelle (come elettroni, protoni e neutroni) e la luce non era visibile fino a quando l'universo non si fosse sufficientemente raffreddato per consentire a queste particelle di iniziare a combinarsi. Un'altra cosa che JWST studierà è ciò che è accaduto dopo la formazione delle prime stelle; questa era è chiamata "l'epoca della reionizzazione" perché si riferisce a quando l'idrogeno neutro è stato reionizzato (fatto per avere di nuovo una carica elettrica) dalle radiazioni di queste prime stelle.
- Assemblea di galassie: Guardare le galassie è un modo utile per vedere come la materia è organizzata su scale gigantesche, il che a sua volta ci dà indicazioni su come si è evoluto l'universo. Le galassie a spirale ed ellittiche che vediamo oggi si sono effettivamente evolute da forme diverse nel corso di miliardi di anni, e uno degli obiettivi di JWST è quello di guardare indietro alle prime galassie per comprendere meglio tale evoluzione. Gli scienziati stanno anche cercando di capire come abbiamo ottenuto la varietà di galassie che sono visibili oggi e i modi attuali che le galassie formano e assemblano.
- Nascita di stelle e sistemi protoplanetari: I "pilastri della creazione" della Nebulosa Aquila sono alcuni dei luoghi di nascita più famosi per le stelle. Le stelle diventano nuvole di gas e, man mano che crescono, la pressione di radiazione che esercitano soffia via il gas di cocoon (che potrebbe essere usato di nuovo per altre stelle, se non troppo disperso). Tuttavia, è difficile vedere all'interno gas. Gli occhi a infrarossi di JWST saranno in grado di guardare alle fonti di calore, comprese le stelle che nascono in questi bozzoli.
- Pianeti e origini della vita: L'ultimo decennio ha visto l'enorme numero di esopianeti scoperti, incluso il telescopio spaziale Kepler alla ricerca del pianeta della NASA. I potenti sensori di JWST saranno in grado di scrutare questi pianeti in modo più approfondito, incluso (in alcuni casi) imaging delle loro atmosfere. Comprendere le atmosfere e le condizioni di formazione dei pianeti potrebbe aiutare gli scienziati a prevedere meglio se determinati pianeti sono abitabili o meno.
Strumenti a bordo
Il JWST verrà equipaggiato con quattro strumenti scientifici.
- Fotocamera a infrarossi vicini (NIRCam): Fornita dall'Università dell'Arizona, questa telecamera a infrarossi rileverà la luce delle stelle nelle galassie vicine e le stelle all'interno della Via Lattea. Cercherà anche la luce di stelle e galassie che si sono formate all'inizio della vita dell'universo. NIRCam sarà dotato di coronagraphs che possono bloccare la luce di un oggetto luminoso, rendendo visibili gli oggetti più fiochi vicino a quelle stelle (come i pianeti).
- Spettrografo nel vicino infrarosso (NIRSpec): NIRSpec osserverà 100 oggetti contemporaneamente, alla ricerca delle prime galassie che si sono formate dopo il Big Bang. NIRSpec è stato fornito dall'Agenzia spaziale europea con l'aiuto del Goddard Space Flight Center della NASA.
- Mid-Infrared Instrument (MIRI): MIRI produrrà incredibili foto spaziali di lontani oggetti celesti, seguendo la tradizione astrofotografica di Hubble. Lo spettrografo che fa parte dello strumento consentirà agli scienziati di raccogliere maggiori dettagli fisici su oggetti distanti nell'universo. MIRI rileverà galassie distanti, comete deboli, formando stelle e oggetti nella Cintura di Kuiper. MIRI è stato costruito dal Consorzio europeo con l'Agenzia spaziale europea e il Jet Propulsion Laboratory della NASA.
- Sensore di guida fine / imaging a infrarossi vicini e spettrografo senza fessure (FGS / NIRISS): Questo strumento costruito dall'Agenzia spaziale canadese è più simile a due strumenti in uno. Il componente FGS è responsabile di mantenere il JWST puntato esattamente nella giusta direzione durante le sue indagini scientifiche. NIRISS cercherà il cosmo per trovare le firme della prima luce nell'universo e cercare e caratterizzare i pianeti alieni.
Il telescopio sfoggerà anche un parasole da campo da tennis e uno specchio da 6,5 metri (21,3 piedi), il più grande specchio mai lanciato nello spazio. Questi componenti non si adatteranno al razzo che lancia il JWST, quindi entrambi si spiegheranno una volta che il telescopio è nello spazio.
Storia di JWST
James Webb l'uomo
Il JWST prende il nome dall'ex capo della NASA James Webb. Webb prese in carico l'agenzia spaziale dal 1961 al 1968, ritirandosi pochi mesi prima che la NASA mettesse il primo uomo sulla luna.
Sebbene il mandato di Webb come amministratore della NASA sia strettamente associato al programma sulla luna Apollo, è anche considerato un leader nella scienza spaziale. Anche in un momento di grandi turbolenze politiche, Webb ha fissato gli obiettivi scientifici della NASA, scrivendo che il lancio di un grande telescopio spaziale dovrebbe essere un obiettivo chiave dell'agenzia spaziale. [Vedi le foto di JWST, successore di Hubble]
La NASA ha lanciato oltre 75 missioni di scienze spaziali sotto la guida di Webb. Includevano missioni che studiavano il sole, le stelle e le galassie e lo spazio direttamente sopra l'atmosfera terrestre.
Ulteriori rapporti di Miriam Kramer, scrittore dello staff di Space.com.
