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La vita secondo James

Il nuovo telescopio, il più potente mai costruito, decollerà dalla Guayana Francese il prossimo 18 dicembre. Mapperà in maniera accurata pianeti molto distanti, potenzialmente in grado di ospitare acqua allo stato liquido e, di riflesso, microrganismi.

Redazione
Dopo una costruzione travagliata il telescopio James Webb partirà il prossimo 18 dicembre: aiuterà a scoprire se esiste vita oltre Terra

Partirà il prossimo 18 dicembre dalla Guayana Francese. Si chiama James Webb Space Telescope e consentirà di osservare lo spazio da prospettive inedite. Costruirlo è stata un’impresa, colpa di inconvenienti tecnici e di ritardi dovuti ala pandemia. Ma adesso tutti i tasselli sono al loro posto e il conto alla rovescia può cominciare. Sarà utilizzato per rispondere alle domande più frequenti sul nostro sistema solare, scruterà l’universo in profondità. Stesso discorso per le atmosfere degli esopianeti. Alcuni potenzialmente abitabili. Per questo gli scienziati sono convinti che aprirà prospettive inedite nella ricerca di tracce di vita fuori dalla Terra.

Le caratteristiche del James Webb Space Telescope

Dotato di uno specchio (il più grande mai costruito) in grado di estendersi fino a sei metri e mezzo, che include diciotto segmenti esagonali rivestiti in oro (ciascuno dal diametro di 1,32 metri), il telescopio una volta in orbita raccoglierà più luce dagli oggetti inquadrati. Tradotto, più dettagli. Come tutti i telescopi eredita e ottimizza le caratteristiche dei predecessori. Ha dunque uno specchio circa 60 volte maggiore rispetto, ad esempio allo Spitzer, ormai prossimo alla pensione. E una sensibilità supriore all’Hubble. Le dimensioni monstre, tuttavia, si sono trasformate in notevoli difficoltà. Complicato, infatti, è stato farlo entrare all’interno di un razzo. Per ovviare all’inconveniente, il telescopio è stato ridotto a un complesso di parti mobili, sul modello di un origami, tali da stare in uno spazio di cinque metri. La tecnologia a infrarossi, inoltre, gli permetterà immortalare ogni situazione, osservando regioni altrimenti nascoste.

Il telescopio James Webb osserverà ogni fase della storia cosmica, compresi bagliori dopo il Big bang e la formazione delle galassie, delle stelle e dei pianeti. Le sue capacità consentiranno di indagare persino sui deboli segnali delle prime galassie formate 13,5 miliardi di anni fa. Studierà la formazione e l’evoluzione dei pianeti, nel nostro sistema solare e fuori di esso. Con particolare attenzione a quelli situati all’interno della zona abitabile delle stelle, dove potrebbe esserci la temperatura adatta all’acqua e, di riflesso, per la vita.

Cosa dovrà fare il James Webb Space Telescope

Gli studi condotti tramite Spitzer e la missione Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), tuttora in corso, della Nasa, sono serviti per fissare gli obiettivi di James Webb. Che ora dovrà andare oltre, cercando di caratterizzare gli esopianeti, precedentemente osservati dal suo antenato. Nel febbraio 2017, ad esempio, gli astronomi annunciarono la scoperta di sette pianeti delle dimensioni della Terra attorno a una stella distante 40 anni luce. Grazie a Spitzer, si scoprì che erano disposti attorno a una nana ultrafredda chiamata Trappist-1,dalla birra preferita degli scienziati. Una delle missioni di Webb sarà verificare se la stella in discorso abbia acqua.

James Webb poi esaminerà da vicino una selezione di esopianeti, scrutando all’interno delle loro atmosfere e aiutando a rispondere a domande su come i pianeti si siano formati ed evoluti. I suoi dati spettroscopici possono dire agli scienziati se nell’atmosfera siano presenti metano, anidride carbonica o monossido di carbonio. Oggetto di interesse sarà anche un buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea, che forma sistemi planetari.

La travagliata storia del telescopio James Webb

Obiettivi ambiziosi per lo strumento, in origine, immaginato come successore di Hubble. L’idea nacque nel corso di un workshop del 1989, ma la costruzione è iniziata quindici anni più tardi, nel 2004. Da allora, migliaia di scienziati, tecnici e ingegneri di quattordici Paesi hanno messo insieme un totale di 40 milioni di ore per costruire il telescopio, composto da tre elementi principali. L’Integrated Science Instrument Module, che contiene quattro strumenti utili prevalentemente a catturare immagini e capaci di scomporre la luce in diverse lunghezze d’onda. C’è poi il telescopio ottico, l’occhio principale che include gli specchi e il backplane (la colonna vertebrale), incaricato di sostenerla. Chiude il cerchio Spacecraft Element, una sorta di involucro in grado di proteggere e trasportare lo strumento. Questo comprende altri strumenti necessari al funzionamento del veicolo spaziale, dal sistema di comunicazione a quello per il controllo dei dati e dell’energia termica. Lo Spacecraft una volta esteso avrà le dimensioni di un campo da tennis e fungerà da parasole gigante per evitare che il calore danneggi James Webb, il quale per funzionare ha bisogno di una temperatura gelida, pari a -188 gradi Celsius.

Il percorso di James Web nello spazio

Dopo il lancio dalla Guyana francese, il telescopio viaggerà 29 giorni, per stabilirsi a 1,6 milioni di chilometri di distanza dalla Terra. Poi aprirà gli specchi e il parasole. In un incastro necessariamente simmetrico, monitorato costantemente dalla terra. Comincerà allora una fase di sei mesi, periodo in cui si eseguiranno il raffreddamento degli strumenti, l’allineamento e la calibrazione del telescopio. Per le prime immagini si dovrà attendere il 2022. Intanto le tecnologie di James Webb sono state trasferite in medicina, soprattutto negli interventi di chirurgia oculare Lasik, possibili grazie a mappe ad altissima definizione degli occhi dei pazienti. La prima missione è già compiuta.