Finalmente sta per scoccare l’era del James Webb Telescope

Doveva costare un miliardo di dollari ed essere lanciato nel 2007. Quattordici anni di problemi di gestione, sforamenti del budget, problemi tecnici hanno fatto lievitare il costo del sostituto di Hubble a ben 10 miliardi di dollari. Il James Webb Space Telescope, frutto di una collaborazione tra NASA, Agenzia Spaziale Europea ed Agenzia Spaziale canadese, facendo i debiti scongiuri, sarà finalmente lanciato il 18 dicembre 2021, con partenza dallo spazioporto di Arianespace a Kourou, nella Guiana Francese, trasportato in orbita solare da un razzo Ariane 5.

Il JWST impiegherà quattro settimane per raggiungere il secondo punto di Lagrange (L2) lungo un asse Terra-Sole, distante 1.500.000 km dal nostro pianeta. Il punto di equilibrio L2 consentirà un tempo ridotto per compiere un’orbita completa, pur essendo più distante dell’orbita terrestre. Il telescopio si attesterà sul punto L2 in un’orbita halo, inclinato rispetto al piano dell’eclittica.

I punti di Lagrange, tecnicamente chiamati punti di oscillazione, sono quei punti nello spazio in cui due corpi dotati di grande massa, tramite l’interazione della rispettiva forza gravitazionale, consentono a un terzo corpo dotato di massa molto inferiore di mantenere una posizione stabile relativamente ad essi.

Sei mesi dopo il suo posizionamento in orbita solare il JWST dispiegherà il suo “occhio” da 6,5 metri di diametro. Il telescopio più ambizioso e più costoso mai realizzato dall’uomo sonderà l’universo più lontano nello spazio e nel tempo, la sua sensibilità ci permetterà di osservare ad una profondità mai raggiunta prima l’atmosfera degli esopianeti e ci consentirà di “vedere” i pianeti del Sistema Solare con una risoluzione mai raggiunta prima.

Per proteggere dal calore disturbante del Sole i due specchi di cui è dotato, quello principale e quello secondario, il James Webb dispiegherà uno schermo solare grande come un campo da tennis, realizzato in Kapton, un materiale plastico in film che, come un parasole, attenua il calore e garantisce stabilità alle notevoli escursioni termiche a cui gli strumenti saranno sottoposti.

D’altra parte le 18 sezioni di specchi esagonali che formano lo specchio principale di JWST sono il “cuore” di questo prodigio della tecnologia umana. I pannelli di berillio, ricoperti ognuno da circa 3 grammi d’oro, sono eccezionalmente robusti pur pesando circa 20 kg l’uno.

Il JWST è fornito di un impianto criogenico (cryocooler) per il raffreddamento (7 K) dei rilevatori nel medio infrarosso e di micro-otturatori innovativi  che, come piccole tapparelle programmabili, consentono di selezionare determinati spettri di luce durante la simultanea di una osservazione, permettendo di analizzare sino a 100 oggetti contemporaneamente nello spazio profondo con un’ampiezza visuale di 3,2 x 3,3 minuti d’arco.

Il JWST studierà gli oggetti celesti nelle frequenze dell’infrarosso. Le osservazioni a raggi infrarossi consentono lo studio di oggetti e di regioni dello spazio altrimenti oscurate dai gas e dalle polveri nello spettro visibile. Le nubi molecolari feconde di formazioni stellari, i dischi protoplanetari, e i nuclei di galassie attive sono tra gli oggetti relativamente freddi (rispetto alle temperature stellari) che emettono radiazioni prevalentemente nell’infrarosso e quindi studiabili da un telescopio a infrarossi.

Quando finalmente il James Webb Space Telescope lascerà la Terra inizieranno i mesi più stressanti per l’equipe di astronomi, fisici, ingegneri e tecnici che per anni hanno lavorato alla sua realizzazione. Tutto dovrà andare secondo le simulazioni effettuate. Contrariamente al vecchio Hubble, infatti non sarà possibile spedire una missione umana per effettuare interventi di riparazione o manutenzione, troppa la distanza e le condizioni di pericolo che un intervento del genere comporterebbe.