În data de 28 august 2019, s-a anunțat finalizarea asamblarării complete a telescopului spațial James Webb (JWST), o colaborare internațională între agențiile spațiale din Statele Unite (NASA), Europa (ESA) și Canada (CSA). Este unul dintre cele mai mari proiecte din istoria industriei spațiale și este proiectat să dezvăluie câteva dintre cele mai mari mistere ale științei.
Proiectul a început în anul 1996, atunci cu numele de „Next Generation Space Telescope” și era plănuit să se lanseze în 2007 cu un buget de 500 de milioane de dolari. De atunci, însă, au apărut numeroase complicații în ceea ce privește dimensiunile uriașe ale telescopului, greutatea și temperatura la care trebuie să funcționeze instrumentele ștințifice; acum, se estimează că telescopul se va lansa în anul 2021 cu un buget de aproape 10 miliarde de dolari.
Obiectivele misiunii
Este plănuit ca telescopul să se lanseze în spațiu în martie 2021 cu o rachetă Ariane 5 și după o perioadă de 6 luni în care va fi pus în funcțiune, acesta își va începe misiunea propriu-zisă. El va ajunge în punctul L2, aflat la 1 500 000 de kilometri depărtare de Pământ, în direcția opusă Soarelui. Această poziție, unul dintre cele 5 puncte Lagrange, este ideală pentru telescoape și observatoare, deoarece Soarele și Pământul acoperă o parte foarte mică din cer și nu interferează cu observațile.
Principala misiune a Telescopului James Webb este să observe primele galaxii care s-au format, la doar câteve milioane de ani după Big Bang. Astfel, el trebuie sa vadă mult mai departe decât Hubble sau alte telescoape spațiale. Din această cauză, Webb va vedea în spectrul infra-roșu, deoarece lumina de la obiecte așa de îndepărtate suferă din cauza fenomenului Redshift, prin care lungimea de undă se mărește și obiectele se văd mai roșiatice. Observarea primelor galaxii și compararea lor cu cele pe care le vedem azi ne va ajuta să înțelegem creșterea și dezvoltarea lor. De asemenea, vom afla mai multe și despre tipurile de stele din aceste galaxii tinere și modul în care elementele mai grele ca hidrogenul s-au format și s-au adunat, dând naștere galaxiilor așa cum le știm azi.
JWST va ajuta la înțelegerea proceselor de formare a stelelor și a sistemelor stelare. Regiunile de formare a stelelor conțin foarte mulți nori de gaz și praf, fapt ce face observarea lor în spectrul vizibil aproape imposibilă. Dar, datorită faptului că James Webb poate face observații în spectrul infraroșu, va putea vedea prin acei nori și să observe detalii fără precedent. În plus, descoperirea și studiul unor noi stele și sisteme solare tinere îi va ajuta pe oamenii de știință să înțeleagă mai bine cum sunt formate planetele din praful și gazul rămase în jurul stelei.
De asemenea, telescopul James Webb va fi folosit și pentru observarea planetelor, atât din sistemul nostru solar cât și aflate la ani-lumină depărtare. Pentru studiul exoplanetelor, Webb se va folosi de metoda tranzitului, prin care va măsura diferența de lumină de la o stea în timp ce planeta observată trece prin fața ei. De asemenea, este echipat cu spectrografe, instrumente care le permit cercetătorilor să afle atât componența atmosferei planetelor observate cât și dacă acestea ar putea conține viață. Un telescop sensibil la lumina infraroșie este ideal pentru aceste observații deoarece la lungimea de undă corespunzătoare spectrului infraroșu moleculele din atmosfera exoplanetelor prezintă cele mai multe caracteristici. În sistemul nostru solar, Webb ne va ajuta să înțelegem de unde provin urmele de compuși organici din atmosfera planetei Marte. În plus, va studia și cometele și diferitele obiecte din Centura Kuiper care ar putea conține indicii cu privire la apariția vieții.
Componența telescopului
Telescopul Spațial James Webb este unul dintre cele mai mari telescoape spațiale create. Oglinda principală a telescopului, The Optical Telescope Element, este alcătuită din 18 segmente hexagonale care se combină și crează o oglindă cu diametrul de 6.5 metri (cea din componența telescopului Hubble are 2.4 metri). Cele 18 segmente sunt plăci de beriliu placate cu aur, element foarte eficient în reflexia luminii infraroșie.
Pentru ca lumina și căldura de la Soare să nu complice datele înregistrate de telescop, acesta este echipat cu un o serie de membrane care blochează radiațile de la soare și păstrează temperatura instrumentelor sub 50 grade Kelvin (-220 grade Celsius). Acest scut solar are o suprafață de 21 / 15 metri și va fi împăturit de 12 ori ca să încapă în interiorul rachetei Ariane 5.
Telescopul conține patru instrumente ștințifice specializate pentru observarea în spectrul infraroșu, dar și pentru spectrografie făcute în colaborarea cu diverse agenții spațiale internaționale.
În încheiere, James Webb este un instrument incredibil, care ne va ajuta să răspundem la multe dintre întrebările pe care le avem despre univers și viață. Este rezultatul unei munci de peste 20 de ani a unor experți ai industriei spațiale, fiind o capodoperă a ingineriei moderne.
