Telescópio James Webb: Como desdobrar a ciência do Universo

Redação do Site Inovação Tecnológica - 26/12/2021

É o mais poderoso e mais caro telescópio da história.
[Imagem: NASA]

Haja fôlego

O telescópio James Webb superou os dois principais e mais críticos desafios: Sua própria construção, cheia de desafios tecnológicos e gastos maiores do que o esperado, e o lançamento, a parte mais arriscada de qualquer empreendimento espacial.

Mas isto não significa que os motivos para segurar a respiração tenham terminado. Há muito o que esperar: Em primeiro lugar, uma etapa em que segurar a respiração ainda dará continuidade à tensão do lançamento, porque colocar o James Webb para funcionar envolverá uma série de passos em que nada pode dar errado.

Então, finalmente poderemos segurar a respiração apenas no sentido de ver os resultados desse equipamento que promete nada menos do que levar a astronomia e a cosmologia a uma nova etapa.

Desdobramento do James Webb

O telescópio James Webb está a caminho do Ponto de Lagrange número 2, ou L2, um local gravitacionalmente estável a 1,5 milhão de quilômetros do nosso planeta na direção de Marte - para comparação, o Hubble está a menos de 500 km da superfície terrestre.

O telescópio demorará 29 dias para chegar lá, mas muita coisa precisará acontecer durante essa viagem.

Como é grande demais, o Webb precisou ser dobrado e redobrado várias vezes para caber no foguete. Já no espaço, é hora de começar a desdobrar tudo.

O processo de desdobramento e montagem do telescópio ocorrerá durante sua viagem ao L2.
[Imagem: NASA]

Motores, cabos e dobradiças

O observatório tem 50 etapas de desdobramento ou abertura de peças, o que exigirá o funcionamento preciso de 178 mecanismos de acionamento. Só a estrutura do protetor solar do telescópio tem 140 mecanismos de liberação, 70 dobradiças, 400 polias, 90 cabos e oito motores de acionamento. Todos devem funcionar corretamente para que as cinco camadas de isolamento térmico sejam montadas conforme planejado e protejam o telescópio do calor do Sol.

Essa capa protetora começará a ser liberada já na próxima quarta-feira, mas levará pelo menos três dias até que ela esteja totalmente aberta. O "mastro principal", que sustenta os espelhos, se estenderá no dia seguinte.

Cerca de 10 dias após o lançamento, o Webb estenderá seu espelho secundário de 74 centímetros, aquele que receberá a luz concentrada pelos espelhos primários e os encaminhará para os instrumentos ópticos. Só então começará a abertura do espelho primário de 6,5 metros, composto por 18 segmentos hexagonais, e, em seguida, de suas duas "asas" laterais.

O Webb enxergará comprimentos de onda que o Hubble não vê.
[Imagem: NASA]

Calibração e ajustes

Já com tudo aberto, e em sua configuração definitiva, o telescópio deverá chegar ao ponto L2 cerca de um mês após o lançamento.

Começará então o delicado e demorado - os técnicos falam em até seis meses - processo de ajuste dos espelhos, que precisarão ser posicionados uns em relação aos outros com uma precisão de 150 nanômetros.

Tudo acertado, começará então o processo de ajuste e calibração dos quatro instrumentos do observatório, para deixá-los prontos para começar a etapa científica da missão, aquela quando começam as observações para valer.

Enxergar outros comprimentos de onda significa ver mais longe, enxergando os primórdios do Universo.
[Imagem: NASA]

Enxergando o passado

O telescópio James Webb se concentrará em quatro áreas principais da astronomia e da cosmologia: Observar as primeiras luzes do Universo, a estruturação das galáxias no Universo primordial, o nascimento das estrelas e observar a estruturação de sistemas protoplanetários e o nascimento dos planetas.

Em outras palavras, isso envolve examinar todas as fases da história cósmica, das primeiras luzes após o Big Bang até a formação das estrelas, dos planetas e das galáxias, além da evolução de cada um desses sistemas.

Os diversos comprimentos de onda permitem ver assinaturas de elementos e moléculas, incluindo as envolvidas na vida.
[Imagem: NASA]

Missão científica do Webb

A NASA resume esses objetivos científicos em quatro temas:

• O Fim da Idade das Trevas: Primeiras Luzes e Reionização - a observação em infravermelho permitirá observar como o Universo era a mais de 13,5 bilhões de anos, para ver as primeiras estrelas e galáxias se formando na escuridão do Universo primordial.
• Estruturação das Galáxias - A sensibilidade infravermelha sem precedentes permitirá comparar as galáxias mais fracas e antigas com as grandes espirais e elípticas de hoje, ajudando-nos a entender como as galáxias se agrupam ao longo de bilhões de anos.
• Nascimento das Estrelas e Sistemas Protoplanetários - O Webb será capaz de ver através e dentro de enormes nuvens de poeira que são opacas para os telescópios de luz visível, como o Hubble, onde estrelas e sistemas planetários estão nascendo.
• Sistemas Planetários e as Origens da Vida - O Webb nos permitirá observar a atmosfera dos planetas extrassolares, ou exoplanetas, e talvez até encontre blocos de construção da vida em outras partes do Universo. Além de outros sistemas planetários, o telescópio também estudará objetos dentro de nosso próprio Sistema Solar com uma resolução inalcançável com o Hubble.

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