enero 26, 2022

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5 cose da sapere sul telescopio spaziale James Webb prima del lancio

Il lancio del James Webb Space Telescope, il più potente osservatorio spaziale mai costruito, è finalmente previsto per la fine di dicembre dopo decenni di attesa.

È una meraviglia dell’ingegneria e aiuterà a rispondere a domande fondamentali sull’universo, che risalgono a 13 miliardi di anni fa. Ecco cinque cose da sapere.

1. Specchio dorato gigante

Il focus del telescopio è il suo enorme specchio primario, una struttura concava larga 21,5 piedi (6,5 m) e composta da 18 specchi esagonali più piccoli. È realizzato in berillio placcato in oro ed è ottimizzato per riflettere la luce infrarossa dai confini più remoti dell’universo.

L’osservatorio dispone anche di quattro strumenti scientifici, che insieme raggiungono due scopi principali: l’acquisizione di immagini di oggetti cosmici e la spettroscopia: scomporre la luce in lunghezze d’onda separate per studiare le proprietà fisiche e chimiche della materia cosmica.

Lo specchio e gli attrezzi sono protetti da un parasole a cinque strati, a forma di aquilone e studiato per adattarsi alle dimensioni di un campo da tennis.

Le sue membrane sono realizzate in kapton, un materiale noto per la sua elevata resistenza al calore e stabilità in un’ampia gamma di temperature, entrambe vitali, perché il lato dello schermo rivolto verso il sole si surriscalda fino a 230 ° F (110 ° C), mentre l’altro lato raggiungerà un fondo di -394°F.

Il telescopio ha anche un «veicolo spaziale» che contiene i suoi sottosistemi per l’energia elettrica, la propulsione, le comunicazioni, la guida, il riscaldamento e l’elaborazione dei dati; Infine, Webb pesa quanto uno scuolabus.

2. Il viaggio da un milione di miglia

Il telescopio sarà posto in orbita a circa un milione di miglia dalla Terra, quasi quattro volte la distanza dal nostro pianeta la luna.

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A differenza di Hubble, l’attuale principale telescopio spaziale orbitante, Webb orbiterà attorno al Sole.

Rimarrà direttamente dietro la Terra, dal punto di vista del Sole, permettendogli di rimanere sul lato notturno del nostro pianeta. Lo scudo di Webb sarà sempre tra lo specchio e la nostra stella.

Ci vorrebbe circa un mese per raggiungere questa regione dello spazio, conosciuta come il secondo punto lagrangiano, o L2. Mentre gli astronauti sono stati inviati per riparare Hubble, nessun essere umano ha mai viaggiato nell’orbita pianificata di Webb.

3. Origami ad alta tecnologia

Poiché il telescopio è troppo grande per entrare nell’ogiva del razzo nella sua configurazione operativa, deve essere spostato piegato in modo origami. Lo spiegamento è un compito complesso e impegnativo, ed è lo spiegamento più arduo che la NASA abbia mai tentato.

Circa 30 minuti dopo il decollo, l’antenna per le comunicazioni ei pannelli solari che la alimentano saranno dispiegati.

Poi arriva l’apertura del parasole, piegato fino a quel punto come una fisarmonica, a partire dal sesto giorno, molto tempo dopo che la luna è passata. I suoi film sottili saranno instradati da un meccanismo complesso che include 400 pulegge e 1.312 piedi di cavo.

Durante la seconda settimana sarà finalmente il turno dello specchio di aprirsi. Una volta finalizzati, gli strumenti avrebbero dovuto essere raffreddati e calibrati e gli specchi sarebbero stati regolati in modo molto preciso.

Dopo sei mesi il telescopio sarà pronto per partire.

4. La vita, l’universo e tutto il resto

Webb ha due missioni scientifiche primarie, che insieme rappresenteranno oltre il 50 percento del tempo di osservazione. Innanzitutto, esplora le prime fasi della storia cosmica, guardando indietro solo a poche centinaia di milioni di anni dopo la grande esplosione.

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Gli astrologi vogliono vedere come si sono formate le prime stelle e galassie e come si evolvono nel tempo.

Il secondo obiettivo principale è la scoperta di esopianeti, cioè pianeti al di fuori del sistema solare. Indagherà anche le possibilità di vita in quei mondi studiando la loro atmosfera.

La grande promessa di Webb risiede nella sua capacità a infrarossi.

In contrasto con la luce ultravioletta e visibile in cui Hubble opera principalmente, le lunghezze d’onda infrarosse penetrano più facilmente nella polvere, consentendo all’universo primordiale nuvoloso di apparire più chiaramente.

Gli infrarossi consentono inoltre agli scienziati di tornare al passato a causa di un fenomeno chiamato redshift. Man mano che l’universo si espande, la luce proveniente da oggetti distanti si estende verso l’estremità infrarossa dello spettro.

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5. Decenni in corso

Gli astronomi hanno iniziato a discutere su quale telescopio dovesse succedere a Hubble negli anni ’90, con Webb che ha iniziato la costruzione nel 2004.

Il lancio è stato posticipato più volte, inizialmente per il 2007, poi per il 2018… principalmente a causa delle complessità associate allo sviluppo.

L’osservatorio è il risultato di una massiccia cooperazione internazionale e della fusione di strumenti canadesi ed europei.

Più di 10.000 persone hanno lavorato al progetto, con il budget che alla fine è aumentato a circa $ 10 miliardi.

La missione dovrebbe durare almeno cinque anni, ma si spera 10 anni o più.

© AFP