Il James Webb Space Telescope della NASA, il più grande osservatorio spaziale della storia, verrà lanciato su un razzo Ariane 5 dal Centro spaziale della Guiana a Kourou, nella Guyana francese, il 24 dicembre, dopo 14 anni di ritardi.
Il telescopio ha due missioni principali. La sua prima missione è esplorare le prime fasi dell’universo raccogliendo la luce infrarossa dal cosmo per far luce sulle origini dell’universo. La sua seconda missione è scoprire pianeti che sono fuori dal nostro sistema solare e investigare le loro atmosfere alla ricerca di segni di vita.
Il costo del telescopio Webb è di circa 10 miliardi di dollari (9 miliardi di euro), coprendo i 20 anni di costruzione, il lancio e i cinque anni di operazioni nello spazio.
Il telescopio, dotato di uno specchio largo 21 piedi (6,5 m) e di quattro strumenti supersensibili, fisserà un punto molto stretto nel cielo per giorni per rilevare la luce. “Saranno solo piccoli puntini rossi”, afferma John Mather, uno scienziato senior del progetto JWST e vincitore del premio Nobel. “Pensiamo che dovrebbero esserci stelle, galassie o buchi neri che potrebbero iniziare a 100 milioni di anni dopo il Big Bang. Non ce ne saranno molti da trovare in quel momento, ma il telescopio Webb può vederli se sono lì, e siamo fortunati “, ha detto alla BBC World Service.
Ma il telescopio emetterà anche luce infrarossa stessa dai suoi dispositivi elettronici, quindi i suoi strumenti devono essere davvero freddi, circa 40 kelvin (388 ° Fahrenheit sotto zero o 233 ° Celsius sotto zero), mentre i rilevatori all’interno dello strumento nel medio infrarosso ( MIRI) deve essere a temperature ancora più fredde, inferiori a 7 kelvin (448 ° Fahrenheit sotto zero o 266 ° Celsius sotto zero).
Dopo il suo lancio, Webb dispiegherà uno schermo solare delle dimensioni di un campo da tennis, per bloccare il MIRI e altri strumenti dal calore del sole. Il criorefrigeratore di MIRI impiegherà 19 giorni a ridurre la temperatura dei rivelatori dello strumento a meno di 7 kelvin, dopo circa 77 giorni dal lancio.
“È relativamente facile raffreddare qualcosa fino a quella temperatura sulla Terra, in genere per applicazioni scientifiche o industriali”, ha affermato Konstantin Penanen, specialista di criorefrigeratori presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California, che gestisce lo strumento MIRI per la NASA. “Ma quei sistemi basati sulla Terra sono molto ingombranti e inefficienti dal punto di vista energetico. Per un osservatorio spaziale, abbiamo bisogno di un dispositivo di raffreddamento che sia fisicamente compatto, altamente efficiente dal punto di vista energetico e deve essere altamente affidabile perché non possiamo uscire e ripararlo Quindi queste sono le sfide che abbiamo affrontato e, a tale riguardo, direi che il criorefrigeratore MIRI è sicuramente all’avanguardia “, ha aggiunto.
Uno degli obiettivi di Webb sarà quello di studiare le proprietà della prima generazione di stelle che si sono formate nell’universo. La Near-Infrared Camera di Webb, o strumento NIRCam, sarà in grado di rilevare questi oggetti estremamente distanti, mentre il MIRI aiuterà a confermare che queste deboli fonti di luce sono ammassi di stelle di prima generazione. Rileverà anche molecole comuni sulla Terra, come acqua, anidride carbonica e metano, e quelle di minerali rocciosi come i silicati, in ambienti adatti intorno alle stelle vicine, dove potrebbero formarsi i pianeti.
“Unendo le competenze degli Stati Uniti e dell’Europa, abbiamo sviluppato MIRI come una potente capacità per Webb che consentirà agli astronomi di tutto il mondo di rispondere a grandi domande su come si formano ed evolvono le stelle, i pianeti e le galassie”, ha affermato Gillian Wright, co-responsabile del team scientifico MIRI e principale investigatore europeo dello strumento nel Regno Unito Astronomy Technology Center (UK ATC).
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