Care-i treaba cu noul telescop spațial James Webb

NASA a lansat în ziua de Crăciun telescopul spațial James Webb, care va fi un Hubble mult mai bun. S-a potrivit bine cu ziua de Crăciun, a fost ca un miracol pentru că mulți nu credeau că-l mai văd lansat vreodată. Fusese proiectat în 1996 pentru o țintă inițială de lansare de 2007. Here we are now, după multe amânări.

Este destul de cool: NASA spune că telescopul James Webb poate simți căldura emisă de un bondar de la o distanță cât cea a Lunii față de noi. Și este cool la propriu, trebuie să stea la sub -200 de grade Celsius pentru a funcționa.

Cei de la NASA erau optimiști cu bugetul inițial. În cele din urmă a costat de 20 de ori mai mult, a supraviețuit mai multor tentative de anulare a proiectului, a trecut prin câteva probleme semnificative în testarea îndelungată prin care a trecut, iar în ultimii ani părea constant amânat pe anul următor sau mai rău. A decolat pe 25 decembrie spre punctul Lagrange 2 dintre Soare și Pământ.

Telescopul în sine pare mișto gândit. Numit oficial James Webb Space Telescope (JWST), după un administrator NASA din perioada 1961-1968. Este construit și operat ca o colaborare între NASA, Agenția Spațială Europeană și cea canadiană. JWST are misiunea și instrumentele necesare pentru a studia la cele mai bătrâne galaxii, dorindu-se a se vedea mai multe informații despre nașterea Universului. Teoretic telescopul este mult mai sensibil decât Hubble, adică  “vede” mult mai bine datorită oglinzii de 4 ori mai mari ca suprafață. Poate vedea și planetele altor sisteme solare pentru a-și da seama mai bine de tipul atmosferei lor, practic este un Hubble la puterea a patra.

JWST are o oglindă de 6,5 metri în diametru. Nu putea fi lansată la această dimensiune în spațiu (Ariane 5 are un diametru de vreo 4,5 metri), așa că de fapt este compusă din 18 oglinzi hexagonale, placate cu un aliaj de aur și beriliu, care în spațiu se vor îmbina automat. Motorașe foarte precise le pot alinia la nivel de milimetru.

Telescopul nu vede ca ochii noștri. Este gândit în principal pentru spectrul de lumină în infraroșu apropiat, dar în total se duce de la infraroșu mediu până în spectrul vizibil de roșu și chiar portocaliu, adică prima parte a spectrului pe care-l văd și ochii noștri. Dacă vreți cifre, vede lungimi de undă de la 0,6 la 28,5 micrometri, pe când ochii noștri văd între 0,4 si 0,7 micrometri.

Ideea este că lumina de la obiectele foarte îndepărtate își schimbă frecvența în propagarea sa (efectul Doppler, tot acela care schimbă și felul în care șuieratul unui tren se aude diferit în funcție de dacă se apropie sau depărtează de tine) și ajunge aici în infraroșu apropiat. JWST este pregătit să o recepționeze.

Asta a dus însă la niște șmecherii tehnice necesare telescopului. Întrucât telescopul vede practic căldura emisă de alte corpuri cerești, el trebuie ținut la 50 Kelvin (deci vreo -220 grade Celsius) pentru că, dacă s-ar încălzi mai mult de atât, propria căldură ar bruia instrumentele de detecție. Inclusiv în zborul său până la poziția finală trebuie să nu-l vadă soarele.

Pentru a nu se încălzi în spațiu, are un scut termic de amploare. Mie mi se pare că arată ca un Star Destroyer cu un telescop deasupra. Partea argintie este scutul termic, ceva material special, gros de 1 mm, pus în vreo 5 straturi și care ține umbră telescopului. Și acesta urmează să se desfășoare în spațiu, probabil atunci când ajunge pe poziție, având dimensiunea totală a unui teren de tenis. Aici este tricky, un test mai vechi a dus la sfâșierea scutului termic, de unde s-a tras încă o întârziere de câțiva ani pentru reproiectare și testare.

Telescopul este spațial. Acolo e frig, acolo nu este bruiat de atmosfera Pământului, care filtrează multă lumină în infraroșu. Dacă Hubble orbitează însă Terra la vreo 500 km altitudine, JWST a fost trimis spre punctul Lagrange L2 al perechii Pământ-Soare. Acela este punctul în care atracția Soarelui se adună cu cea a Pământului, așa că telescopul va sta acolo în poziție de echilibru, orbitând în jurul Soarelui în același ritm cu Pământul. Punctul acesta se află la 1,5 milioane de kilometri în sens opus de Soare, distanță ce face imposibilă repararea telescopului în caz de probleme. Un pariu de 10 miliarde de dolari, dar ingineria a ajuns la cote înalte.

JWST va face 30 de zile până la punctul L2. A fost lansat pe 25 decembrie, deci la final de ianuarie ar trebui să fie pe poziție. Momentan călătorește cu aproape 1,3 km/s prin spațiu și a executat o mică ardere de ajustare a traiectoriei. Racheta Ariane i-a dat intenționat un boost mai mic decât ar fi trebuit pentru ca nu cumva telescopul să depășească zona L2, caz în care nu s-ar fi putut întoarce pentru că trebuie să stea întotdeauna cu scutul termic spre Soare. Așa că a plecat mai lent, dar un booster suplimentar atașat de telescop îi corectează traiectoria.

Are NASA o pagină în care arată exact unde este telescopul James Webb și etapa călătoriei sale. Aici sunt și o mulțime de albume foto și infografice. Mi se pare uimitor și câte materiale pune NASA la dispoziția profesorilor ce vor să le predea elevilor astfel de informații. Sunt curios dacă la noi face cineva asta.