Telescopio Spaziale James Webb

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Telescopio Spaziale James Webb
JWST.jpg
Organizzazioni NASA, ESA, CSA
Lunghezze d'onda infrarosso
Altezza orbitale 1,5 × 106 km dalla Terra
(L2 Punto di Lagrange)
Periodo orbitale 1 anno
Data di lancio (2018)
Data dimissione (2016 - 2021)
Massa 6 200 kg
Nome precedente Next Generation Space Telescope
Sito web http://www.jwst.nasa.gov
Caratteristiche fisiche
Tipo telescopio (rifrattore, riflettore Newtoniano, etc.)
Diametro ~6,5 m
Area di raccolta 25 
Lunghezza focale (m)
Strumentazioni
NIRCam Near IR Camera
NIRSpec Near IR Spectrograph
MIRI Mid IR Instrument
FGS Fine Guidance Sensors

Il Telescopio Spaziale James Webb (in inglese James Webb Space Telescope JWST) è un telescopio spaziale sviluppato per diventare il successore del precedente Telescopio spaziale Hubble, più precisamente nel campo dell'osservazione infrarossa. Verrà costruito e gestito, in cooperazione, dalla NASA, dall'Agenzia Spaziale Europea e dall'Agenzia Spaziale Canadese.

Precedentemente indicato come Next Generation Space Telescope (o NGST), è stato rinominato nel 2002 in onore del secondo amministratore della NASA James E. Webb. Il suo lancio è previsto per il 2018.

Schema tecnico del JWST

Missione[modifica | modifica sorgente]

JWST è stato sviluppato appositamente per migliorare notevolmente l'osservazione nello spettro infrarosso, con l'obiettivo principale di osservare le galassie responsabili della ri-ionizzazione dell'universo primordiale e esaminare il residuo a infrarossi del big bang, in modo da poter determinare le condizioni iniziali di formazione dell'universo.

Per poter raggiungere tale obiettivo il telescopio sarà dotato di sensori estremamente sensibili, i quali hanno la necessità di operare a temperature estremamente basse per poter esprimere tutto il proprio potenziale. Proprio per soddisfare tale requisito, JWST sarà posizionato in un'orbita molto più elevata rispetto a Hubble, a circa 1,5 milioni di chilometri dal sistema Terra-Luna, in direzione opposta al Sole (secondo punto di Lagrange dell'orbita terrestre). Tale posizione infatti, offre il minimo segnale di fondo termico e quindi la massima sensibilità alla radiazione infrarossa. Inoltre la maggior parte delle interferenze infrarosse (provenienti proprio dal Sole, dalla Terra e dalla Luna in prima approssimazione) verranno bloccate grazie ad un'ampia paratia metallizzata utilizzata come schermo. Nell'orbita lagrangiana il telescopio si troverà in una posizione costante rispetto al Sole e alla Terra e questo permetterà allo schermo metallico di schermare costantemente gli strumenti ottici.

La necessità di porre JWST in un un'orbita tanto elevata renderà virtualmente impossibile qualunque missione di manutenzione o aggiornamento. Non si tratta di un limite di poco conto, vista l'importanza che tali missioni (ben 4 nel corso di 20 anni di vita del telescopio) hanno avuto per il telescopio Hubble che nel tempo è stato più volte riparato e aggiornato, sostituendo via via quasi tutti gli strumenti ottici. Tale considerazione è ancora più importante se si tiene conto che, senza la possibilità delle riparazioni in orbita, Hubble avrebbe fallito ancor prima di cominciare dato che un errore nella produzione dello specchio principale aveva causato pesanti sfocature nelle immagini riprese subito dopo il lancio. Un guasto di questo tipo per JWST sarebbe un autentico disastro e proprio per questo i test a terra sono maniacali e hanno portato a un sempre continuo aumento dei costi di realizzazione.

Successore di Hubble: solo nell'infrarosso[modifica | modifica sorgente]

Il precedente telescopio Hubble, a differenza di JWST, possiede sensori che operano nelle bande dell'ultravioletto, del visibile e dell'infrarosso-vicino, e proprio per questo potrà continuare a essere di grande beneficio alla comunità scientifica anche dopo il lancio del nuovo telescopio.[1]

Hubble può infatti osservare nell'infrarosso da 0,8 a 2,5 μm, mentre JWST avrà una sensibilità che va da 0,6 a 28,5 μm. Nel campo infrarosso quindi, si sovrappone alla sensibilità di Hubble e ne costituisce quindi un vero e proprio successore in questo ristretto campo dell'osservazione, anche in considerazione del fatto che il suo lancio è previsto praticamente per lo stesso periodo in cui è prevista la fine della vita operativa di Hubble. Va ricordato però che Hubble è sensibile a tutto lo spettro del visibile, oltre che all'ultravioletto, mentre JWST nel visibile vedrà da 0,6 a 0,8 μm. In questo senso si può affermare che JWST può essere visto come il successore di Hubble soprattutto per l'osservazione nell'infrarosso, mentre si affiancherà ad esso per le osservazioni negli altri spettri.

Ottica[modifica | modifica sorgente]

Confronto tra lo specchio primario dell'Hubble e quella del JWST

Nonostante il JWST pesi la metà del telescopio Hubble il suo specchio primario (uno specchio di 6,5 m di berillio) sarà più del doppio dello specchio dell'Hubble (2,4 m). Dato che il lanciatore non è in grado di trasportare in orbita uno specchio così grande lo specchio sarà diviso in 18 sezioni che una volta in orbita si dispiegheranno attraverso dei sensibili micromotori che posizioneranno correttamente i segmenti. Una volta che il telescopio sarà dispiegato saranno necessari solo rari aggiustamenti dei segmenti a differenza dei telescopi terrestri. Per esempio il telescopio Keck utilizza dei micromotori che muovono continuamente i singoli pezzi dello specchio per compensare le perturbazioni dell'atmosfera.

Stato dei lavori[modifica | modifica sorgente]

Difficoltà finanziarie causate in parte dall'incremento dei costi, in parte da altre missioni NASA sull'esplorazione di Marte, e sulla possibile missione di servizio verso l'Hubble, hanno imposto una riduzione degli obiettivi del telescopio.

Sviluppo e costruzione[modifica | modifica sorgente]

Modello in scala reale esposto al Goddard Space Flight Center

La Northrop Grumman è lo sviluppatore capofila, costruttore e assemblatore del telescopio. Ha la responsabilità dello sviluppo e della costruzione del veicolo spaziale, compreso lo schermo di protezione dalle radiazioni infrarosse. Ball Aerospace ha preso in carico il contratto per lo sviluppo e la realizzazione dell'Optical Telescope Element (OTE). Goddard Space Flight Center è responsabile dello sviluppo dell'Integrated Science Instrument Module (ISIM).

Con l'attuale piano di sviluppo, l'ISIM contiene quattro strumenti scientifici. Il primario strumento è il NIRcam (Near InfraRed Camera), sviluppato dall'University of Arizona: il capo progetto è il Dr. Marcia Rieke. Il partner industriale è la Lockheed Martin Advanced Technology Center di Palo Alto, California.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Irene Klotz, Jim Loney, Will Dunham, Spacewalkers tackle final Hubble fix-up tasks, Reuters, 18 maggio 2009. URL consultato il 18 maggio 2009.

Altri progetti[modifica | modifica sorgente]

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]

Collegamenti al progetto:

Collegamenti agli strumenti scientifici: