La NASA nutre grandi speranze per il James Webb Space Telescope, che ha terminato la fase "fredda" della sua costruzione alla fine di novembre 2016. Risultato di 20 anni di ingegneria e costruzione, questo telescopio è visto come il naturale successore di Hubble. Una volta distribuito nell'ottobre del 2018, utilizzerà uno specchio primario da 6,5 metri (21 piedi 4 pollici) per esaminare l'Universo nelle lunghezze d'onda visibili, nel vicino infrarosso e nel medio infrarosso.
Tutto sommato, il JWST sarà 100 volte più potente del suo predecessore e sarà in grado di guardare oltre 13 miliardi di anni nel tempo. Per onorare il completamento del telescopio, Northrop Grumman - la società ha contratto la NASA per costruirlo - e Crazy Boat Pictures si è unito per produrre un cortometraggio al riguardo. Intitolato "Into the Unknown - the Story of the NASA's James Webb Space Telescope", il video racconta il progetto dall'inizio alla fine.
Il film (che puoi vedere in fondo alla pagina) mostra la costruzione dei grandi specchi del telescopio, il suo pacchetto di strumenti e la sua struttura. Presenta anche conversazioni con gli scienziati e gli ingegneri coinvolti e alcuni elementi visivi sbalorditivi. Oltre a dettagliare il processo di creazione, il film approfondisce anche la missione del telescopio e tutte le domande cosmologiche che affronterà.
Nell'affrontare la natura della missione di James Webb, il film rende anche omaggio al telescopio spaziale Hubble e ai suoi numerosi successi. Nel corso dei suoi 26 anni di attività, ha rivelato aurore, supernova e scoperto miliardi di stelle, galassie ed esopianeti, alcuni dei quali sono stati mostrati in orbita all'interno delle rispettive zone abitabili della loro stella.
Inoltre, Hubble è stato utilizzato per determinare l'età dell'Universo (13,8 miliardi di anni) e ha confermato l'esistenza del buco nero supermassiccio (SMBH) - aka. Sagitarrius A * - al centro della nostra galassia, per non parlare di molti altri. Era anche responsabile della misurazione della velocità con cui l'Universo si sta espandendo, in altre parole, misurando la Costante di Hubble.
Ciò ha giocato un ruolo fondamentale nell'aiutare gli scienziati a sviluppare la teoria dell'Energia Oscura, una delle scoperte più profonde da quando Edwin Hubble (omonimo del telescopio) ha proposto che l'Universo è in uno stato di espansione nel 1929. Quindi è ovvio che lo spiegamento del telescopio spaziale Hubble ha portato ad alcune delle più grandi scoperte della moderna astronomia.
Detto questo, Hubble è ancora soggetto a limiti, che gli astronomi sperano ora di superare. Per uno, i suoi strumenti non sono in grado di raccogliere le galassie più distanti (e quindi più deboli) dell'Universo, che risalgono a poche centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang. Anche con l'iniziativa "The Deep Fields", Hubble si limita ancora a vedere circa mezzo miliardo di anni dopo il Big Bang.
Come ha dichiarato il Dr. John Mather, lo scienziato del progetto per il James Webb Telescope, a Space Magazine via e-mail:
"Hubble ci ha mostrato che non potevamo vedere nascere le prime galassie, perché sono troppo lontane, troppo deboli e troppo rosse. JWST è più grande, più freddo e osserva la luce infrarossa per vedere quelle prime galassie. Hubble ci ha mostrato che c'è un buco nero al centro di quasi ogni galassia. JWST guarderà il più indietro nel tempo possibile per vedere quando e come è successo: la galassia ha formato il buco nero o la galassia è cresciuta attorno a un buco nero preesistente? Hubble ci ha mostrato grandi nuvole di gas incandescente e polvere dove nascono le stelle. JWST guarderà attraverso le nuvole di polvere per vedere le stelle stesse mentre si formano nella nuvola. Hubble ci ha mostrato che possiamo vedere alcuni pianeti attorno ad altre stelle e che possiamo ottenere informazioni chimiche su altri pianeti che passano direttamente davanti alle loro stelle. JWST lo estenderà a lunghezze d'onda più lunghe con un telescopio più grande, con la possibilità di rilevare l'acqua su un esopianeta super-Terra. Hubble ci ha mostrato i dettagli di pianeti e asteroidi vicino a casa e JWST ci darà un'occhiata più da vicino, anche se è ancora meglio inviare un robot in visita, se possibile. "
Fondamentalmente, il JWST sarà in grado di vedere più indietro di circa 100 milioni di anni dopo il Big Bang, quando nacquero le prime stelle e galassie. È inoltre progettato per funzionare nel punto Lagrange L2, più lontano dalla Terra rispetto a Hubble, progettato per rimanere in orbita terrestre bassa. Ciò significa che il JWST sarà soggetto a meno interferenze termiche e ottiche dalla Terra e dalla Luna, ma renderà anche più difficile l'assistenza.
Con la sua serie molto più ampia di specchi segmentati, osserverà l'Universo mentre cattura la luce dalle prime galassie e stelle. La sua suite di ottiche estremamente sensibile sarà anche in grado di raccogliere informazioni sulle lunghezze d'onda lunghe (arancione-rosso) e infrarosse con maggiore precisione, misurando lo spostamento verso il rosso di galassie distanti e persino aiutando nella caccia ai pianeti extra-solari.
Una volta completato l'assemblaggio dei suoi componenti principali, il telescopio passerà i prossimi due anni a sottoporsi a test prima della sua data di lancio prevista nell'ottobre 2018. Questi includeranno stress test che sottoporranno il telescopio ai tipi di intense vibrazioni, suoni e g forze (dieci volte normali alla Terra) che sperimenterà all'interno del Ariane 5 razzo che lo porterà nello spazio.
Sei mesi prima del suo spiegamento, la NASA prevede inoltre di inviare il JWST al Johnson Space Center, dove sarà sottoposto ai tipi di condizioni che sperimenterà nello spazio. Ciò consisterà in scienziati che posizionano il telescopio in una camera in cui le temperature saranno abbassate a 53 K (-220 ° C; -370 ° F), che simulerà le sue condizioni operative nel punto Lagrange L2.
Una volta che tutto ciò è completo e JWST ha verificato, verrà lanciato a bordo di un Ariane 5 razzo dalla piattaforma di lancio ELA-3 di Arianespace nella Guayana francese. E grazie all'esperienza acquisita da Hubble e agli algoritmi aggiornati, il telescopio sarà focalizzato e raccoglierà informazioni poco dopo il suo lancio. E come ha spiegato il Dr. Mather, le grandi domande cosmologiche che si prevede di affrontare sono numerose:
“Da dove veniamo? Il Big Bang ci ha fornito idrogeno ed elio sparsi in modo quasi uniforme in tutto l'universo. Ma qualcosa, presumibilmente la gravità, fermò l'espansione del materiale e lo trasformò in galassie, stelle e buchi neri. JWST esaminerà tutti questi processi: come si sono formati i primi oggetti luminosi e quali sono stati? Come e dove si sono formati i buchi neri e cosa hanno fatto alle galassie in crescita? Come si sono raggruppate le galassie e come sono cresciute le galassie come la Via Lattea e hanno sviluppato la loro meravigliosa struttura a spirale? Dov'è la materia oscura cosmica e in che modo influenza la materia ordinaria? Quanta energia oscura c'è e come cambia con il tempo? "
Inutile dire che la NASA e la comunità astronomica sono piuttosto entusiasti del fatto che il James Webb Telescope abbia terminato la costruzione e non può aspettare fino a quando non viene distribuito e inizia a inviare i dati. Si può solo immaginare il tipo di cose che vedrà in profondità nel campo cosmico. Ma nel frattempo, assicurati di dare un'occhiata al film e vedere come tutti questi sforzi si sono uniti:
