JAMES WEBB - O NOVO TELESCÓPIO DA NASA

PROGRAMA ESPACIAL JAMES WEBB - NASA

Figura 1; Montagem do James Webb - NASA

Considerado o sucessor do Hubble, o Telescópio Espacial James Webb foi projetado em 1996, com custo estimado de quase US$ 9 bilhões — de acordo com a NASA, o valor total chegará a quase US$ 10 bilhões após os atrasos . Os astrônomos afirmam que o telescópio será cem vezes vezes mais sensível que o Hubble. O Telescópio Espacial James Webb (às vezes chamado JWST ou Webb) é um observatório infravermelho em órbita que complementará e estenderá as descobertas do Telescópio Espacial Hubble , com maior cobertura do comprimento de onda e maior sensibilidade. 

A missão primária do JWST será a de examinar a radiação infravermelha resultante da grande explosão (Big Bang) e realizar observações sobre a infância do Universo para entendermos como galáxias e planetas se formaram. Os comprimentos de onda mais longos permitem que Webb pareça muito mais próximo do início dos tempos e procure a formação não observada das primeiras galáxias , além de olhar dentro das nuvens de poeira onde estrelas e sistemas planetários estão se formando atualmente. 

Esse telescópio ambicioso é um projeto internacional, além da NASA, também é administrado pela ESA (Agência Espacial Européia) e a Agência Espacial Canadense. O Webb será lançado com o foguete europeu do projeto Ariane 5. As agências estão confiantes que ele resolverá mistérios do Sistema Solar e poderá enxergar mundos distantes ao redor de outras estrelas, e até mesmo sondar as origens do universo - e o nosso lugar nele. De acordo com a NASA, o Webb vai "mudar a forma como pensamos sobre o céu noturno e nosso lugar no cosmos".

Mas o que é a radiação infravermelha? 

A radiação infravermelha (IV) é uma radiação não ionizante na porção invisível do espectro eletromagnético que está adjacente aos comprimentos de ondas longos, ou final vermelho do espectro da luz visível, ou seja, a lente do telescópio vai observar o que o olho não consegue captar.  

Figura 2: Escala de comprimento de onda - UFMG

Outros objetivos:

 - Substituir o hubble 
 - Estudar o universo para saber a origem de algumas galáxias
 - Observar a via láctea e o massivo buraco negro localizado no centro 
 - Observar objetos distantes como exoplanetas para tentar encontrar vida

ESPECIFICAÇÕES SOBRE O TELESCÓPIO JAMES WEBB

Figura 3 - James Edwin Webb (1906-1992), administrador da NASA, especialmente durante os anos das missões Apolo (foto/NASA).

O nome do telescópio foi em homenagem ao James Edwin Webb (1906-1992), administrador da NASA, especialmente durante os anos das missões Apollo. Ao contrário do Hubble, um telescópio óptico, o Webb será um telescópio infravermelho. A cobertura em comprimento de onda é de 0,7–28 μm. A faixa de 0,7–5 μm é denominada de infravermelho próximo — está próximo ao visível. A faixa de 5–28 μm é o infravermelho médio. O Webb terá instrumentos nestas duas faixas, imageadores e espectrômetros.

Figura 4: Telescópios James Webb.

A blindagem foi projetada para dissipar o calor gerado pela iluminação solar de maneira bastante eficiente e segura. Ela é composta de cinco camadas, ou placas, feitas de alumínio. O calor que não é dissipado na primeira placa vai para a segunda placa, onde parte é dissipada, e assim sucessivamente até a quinta placa. Cada placa da blindagem terá o tamanho aproximado de uma quadra de tênis! A propósito, a massa total do WST é de 6.330 kg! Só o espelho tem 705 kg. Segundo a NASA, Webb é 100 vezes mais sensível do que o Telescópio Hubble e tem 6,5 metros de diâmetro. Enquanto o Hubble está a apenas 600 quilômetros da Terra, a nova máquina espacial ficará a 1,5 milhão de quilômetros de distância.

Figura 5: Ilustração do Telescópios Espacial James Webb e Hubble.

O seu espelho é segmentado, constituído de 18 segmentos hexagonais feitos do metal berílio, cobertos por uma fina camada de ouro. O berílio tem a vantagem sobre o vidro de sofrer muito menor deformação devido às enormes variações de temperatura que ocorreram na missão. O espelho do Hubble possui 2,4 m enquanto que o espelho do Webb tem 6,5 m de diâmetro. A área do espelho do Webb é, portanto, (6,5/2,4)2=7,3. Isto significa que ele terá a capacidade de coletar uma quantidade de fótons 7,3 vezes maior do que o Hubble, ou seja, poderá “ver”, proporcionalmente, mais profundamente em distância no cosmos!

Figura 6: Dimensão dos espelhos (Hubble vs James Webb).

O lado virado para o Sol atingirá quase 100 graus centigrados! É nesta parte onde serão colocados os painéis solares para a geração de energia elétrica, a antena para comunicação, o computador e o sistema de navegação. O lado frio do Webb, protegido pela blindagem solar, estará a 40 Kelvin! Ou seja, -233 graus Celsius. E é aí onde a parte científica da missão acontece. Aí estão os espelhos — o primário e o secundário —, os detectores de infravermelho e as rodas de filtros. O Webb ficará a uma distância de 1,5 milhões de km da Terra enquanto o Hubble está apenas a 570 km.

Figura 7: Distância do Telescópio James Webb da Terra

O telecópio James Webb poderá revolucionar a astronomia ao observar e buscar sinais de vida na atmosfera de exoplanetas relativamente próximos do planeta terrestre. O instrumento também poderá estudar a formação das primeiras estrelas e galáxias, desvendando os mistérios do início do universo.

Vídeo da NASA sobre o Telescópio Espacial James Webb

Referência

Departamento de física - UFMG

http://lilith.fisica.ufmg.br/~dsoares/wst/wst.htm

https://www.jwst.nasa.gov/