Telescopul spațial James Webb, cel mai performant construit vreodată, va oferi descoperiri pe care astăzi nici nu le putem imagina

Telescopul spațial James Webb (JWST), cel mai mare şi mai performant construit vreodată, după aproape 30 de ani de muncă a specialiştilor şi după circa 15 amânări, în sfârşit va fi lansat, la data de 18 decembrie 2021, după cum a anunţat, zilele acestea, Günther Hasinger, director ştiinţific al ESA (Agenţia Spaţială Europeană).

Este un eveniment aşteptat de întreaga comunitate ştiinţifică internaţională, care va revoluţiona cunoştinţele în domeniul astronomiei, al astrofizicii, care va aduce descoperiri pe care nici nu le putem imagina la momentul actual.

Va fi nu numai cel mai mare telescop spațial lansat vreodată în istoria astronomiei, ci și cel mai puternic, cel mai complex, cel mai scump și, mai presus de toate, cel mai așteptat, care, se pare, nu poate fi descris decât prin superlative, dacă avem în vedere opiniile oamenilor de ştiinţă din domeniu.

De la momentul în care va ajunge în spaţiu, Telescopul spațial James Webb va deschide o nouă eră în astronomie. Explorarea primelor galaxii, studiul fiecărei faze a istoriei cosmice, inclusiv al primelor momente de după Big Bang, al găurilor negre, exoplanetelor, date noi despre originea Universului, formarea sistemelor solare capabile să adăpostească forme de viaţă pe planete similare Terrei etc. nu sunt scenarii ale unor filme SF, ci obiective ale misiunii JWST.

Telescopul spațial James Webb – o performanţă tehnică excepţională

Telescopul spațial James Webb a fost gândit ca succesor al Telescopului Hubble (HST – Hubble Space Telescope), care a fost lansat la data de 24 aprilie 1990, la Cap Canaveral (Cape Canaveral Air Force Station), Florida, Statele Unite ale Americii, şi a fost pus pe orbită de naveta spaţială Discovery. Misiunea sa se va încheia anul acesta, pentru că, deşi a fost conceput doar pentru 10 ani de funcţionare, iată că se împlinesc deja 31 de ani de când transmite neobosit imagini care au fascinat o lume întreagă.

Plasat în spaţiu la 600 de kilometri de Terra, Telescopul Hubble a colectat miliarde de date, graţie cărora a putut fi validată teoria expansiunii Universului, a observat în direct naşterea sau moartea unor stele, a transmis imagini impresionante de la ciocnirea cometei Shoemaker-Levy 9, cu Jupiter, în 1994, a descoperit o exoplanetă alcătuită în mare parte din apă (exoplaneta GJ1214b), a transmis fotografii ale galaxiei Sombrero, cu 800 miliarde de sori şi situată la 28 milioane ani lumină de Pământ etc.

Telescopul spațial James Webb, succesorul telescopului Hubble, este rezultatul colaborării dintre NASA, ESA (Agenţia Spaţială Europeană) şi ASC (Agenţia Spaţială Canadiană), cu o investiţie de circa 10 miliarde de dolari, la care participă 15 naţiuni.

Telescopul Spațial din Generația Următoare

Numit iniţial “Telescopul Spațial din Generația Următoare” (Next Generation Space Telescope), actuala denumire i-a fost dată în 2002, după numele administratorului adjunct al NASA, James E. Webb. Este conceput să fie funcţional pentru un minimum de 5 ani, cel mai probabil 10 ani, după cum declară cei care lucrează în acest uriaş proiect.

Prin comparaţie cu Hubble, Telescopul spațial James Webb, în infraroşu, este impresionant prin dimensiuni şi prin datele tehnice. Cântăreşte 6 500 de kilograme, are o înălţime de peste 20 de metri, este dotat cu o oglindă principală de 6,5 metri (2,4 metri, cea a telescopului Hubble), placată cu aur, compusă din 18 panouri hexagonale, care vor fi răcite la o temperatură de -233 Grade Celsius, iar “ecranul” solar/ parasolarul are dimensiunile unui teren de tenis.

Lansarea în spaţiu a JWST (James Webb Space Telescope)

Lansarea în spaţiu a JWST se va face de la Centrul Spaţial de la Kourou/ Centrul spațial guyanez, un astroport francez şi european (ESA), din nordul Americii de Sud, în Guyana Franceza, pe malul Atlanticului. Telescopul va fi transportat, pliat, până la locul lansării, într-un container lung de 30 de metri, prin Canalul Panama. Mai sunt necesare apoi în jur de două luni până telescopul va fi instalat în carena rachetei Ariane, care-l va duce în spaţiu.

După decolare, va dura circa 30 de minute până când telescopul se va separa de rachetă. Va începe apoi o călătorie de patru săptămâni, în cursul căreia JWST îşi va desfăşura panourile solare, antenele, oglinda principală şi protecţia solară. Spre deosebire de Hubble, pentru care s-a putut trimite o rachetă pentru reparaţii, atunci când s-a constatat că imaginile pe care le trimite sunt neclare, pentru JWST acest lucru nu este posibil, având în vedere distanţa la care se va afla. De aceea trebuie să funcţioneze impecabil.

Când Telescopul spațial James Webb va ajunge la locul de “parcare” – punctul Lagrange numit „L2”, situat la 1,5 milioane de kilometri de Terra – şi va intra pe orbită, vor mai fi necesare încă 4 -5 luni pentru a se efectua o serie de teste şi calibrări. Dacă totul va merge aşa cum a fost planificat, primele date şi observaţii vor fi trimise pe Pamânt începând cu luna iunie 2022.

Care sunt obiectivele pentru Telescopul spațial James Webb ?

Alegerea locului de “parcare” al telescopului – Langrange 2 – nu este întâmplătoare. Punctele Lagrange marchează poziția pe orbită în care forța de atracție combinată a două corpuri de masă mare produc forța centripetă necesară pentru un al treilea corp, ca să se rotească împreună cu ele.

Altfel spus, Punctele Lagrange sunt similare orbitelor staţionare şi permit unui obiect (în cazul acesta, telescopul spațial James Webb) să fie într-o poziţie “fixă” în spaţiu în raport cu o orbită în care poziţia sa relativă se schimbă continuu.

Dintr-o astfel de poziţie, pentru JWST s-au stabilit obiective extrem de ambiţioase – observarea celor mai îndepărtate obiecte din Univers (mai depărtate de opt miliarde de ani-lumină), a primelor stele și galaxii din Univers care au apărut la câteva sute de milioane de ani după Big Bang, cu mai bine de 13 miliarde de ani în urmă, sondarea nașterii stelelor și a sistemelor planetare, observarea atmosferei exoplanetelor, identificarea compuşilor chimici ai acestora, în special in cazul celor asemănătoare Pământului, cu o precizie de neegalat, examinarea limitelor sistemului solar etc.

Punctul Lagrange 2, aflat la 1 500 000 kilometri distanţă faţă de Pământ, este un promontoriu excepţional pentru observarea spaţiului profund, departe de Terra şi Soare. Deoarece JWST va însoți Pământul în jurul Soarelui, toate locurile de pe cer vor deveni observabile pe perioade de cel puțin 50 de zile. Aşadar, întregul cer va fi accesibil astronomilor pe parcursul anului, cu excepția sistemului solar intern, adică a Soarelui, a lui Venus, Mercur și Terra.

O misiune fără precedent

Aşadar, în decembrie 2021, după trei decenii necesare pentru dezvoltarea sa, Telescopul spațial James Webb, cel mai spectaculos din istoria astronomiei, va ajunge în spaţiu, ducând mai departe, la un alt nivel, misiunea Telescopului Hubble.

Este, până la ora actuală, una dintre cele mai impresionante realizări ale tehnicii şi cercetării ştiinţifice, care va transmite informaţii fără precedent, care vor revoluţiona cunoştinţele noastre despre Univers. Orice cercetător, din orice parte a lumii, poate aplica pentru a utiliza informaţiile pe care le va transmite telescopul, cu condiţia să depună un proiect care să fie aprobat. Deja a fost acceptat un număr semnificativ de astfel de solicitări.

Unul dintre oamenii de ştiinţă implicaţi în proiect spunea că Telescopul spațial James Webb este prima oportunitate de a răspunde, cu adevărat, la întrebarea pe care omenirea şi-o adresează de secole – “Suntem singuri în Univers?”