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terça-feira, 8 de novembro de 2016

Telescópio James Webb.

O telescópio tem esse nome em homenagem a James Webb que foi o segundo administrador na história da NASA além de ter sido líder de muitos projetos espaciais da NASA.
O James Webb tem uma altura equivalente a um prédio de 3 andares, e é do tamanho de uma quadra de tênis, com essas dimensões ele será o maior telescópio já lançado no espaço.
Ele será 100 vezes mais poderoso que o Hubble. Embora não sejam iguais, pois o James Webb irá operar basicamente no infravermelho, ele irá complementar o trabalho do Hubble até 2021 e depois será seu sucessor.
Ele é tão grande que para ser lançado ao espaço e caber na coifa do foguete que o lançará que tem somente 5.5 metros de largura, precisará ser dobrado.
Os espelhos do James Webb são cobertos por uma fina camada de ouro que tem cerca de 1000 átomos de espessura, tudo isso para otimizar a refletividade no infravermelho.
Será lançado da Guiana Francesa, em Outubro de 2018 a bordo de um foguete Ariane da Agência Espacial Europeia. A Guiana é um lugar bom para lançar foguetes, pois está perto do equador e isso dará ao foguete um empurrão extra.

O James Webb ficará numa órbita a 1.5 milhão de quilômetros da Terra, no chamado ponto de lagrange L2, onde o telescópio irá operar a uma temperatura de -234 graus Celsius.
Ele irá observar o universo no infravermelho, com detalhes sem precedentes na história da astronomia, irá observar as primeiras galáxias do universo, estudará exoplanetas e tentará responder a questões importantes para a astronomia sobre a matéria e energia escura.
O seu escudo de calor composto por 5 camadas tem um fator de proteção solar de 1 milhão.
O James Webb é uma parceria internacional, da NASA, ESA e da Agência Espacial Canadense. Mas cientistas do mundo inteiro poderão usar a sua incrível tecnologia para desvendar os mistérios do universo.
A cada polegada extra de abertura, a cada segundo adicional de tempo de observação, a cada átomo que causa interferência atmosférica que você remove do campo de visão de seu telescópio, te torna capaz de ver o Universo melhor, mais profunda e claramente. Quando o Telescópio Espacial Hubble começou a operar em 1990, marcou o início de uma nova era na astronomia: o da astronomia observada diretamente do espaço. Já não precisamos lutar com a atmosfera; já não nos preocupamos com nuvens; a cintilação eletromagnética não é mais um problema. Tudo o que precisamos fazer é apontar nosso telescópio para o alvo, estabilizá-lo, e coletar fótons. Nos 25 anos seguintes, começamos a cobrir todo o espectro eletromagnético com nossos observatórios espaciais, obtendo nosso primeiro verdadeiro vislumbre de como o Universo realmente se parece em cada comprimento de onda da luz.

Nosso conhecimento aumentou assim como nossa compreensão sofisticada do desconhecido. Quanto mais olhamos para longe no Universo, mais para trás no tempo olhamos: a quantidade finita de tempo desde o Big Bang, juntamente com a velocidade da luz finita garante que existe um limite para o que podemos ver. Além disso, a expansão do próprio espaço atua contra nós, esticando o comprimento de onda da luz emitida pelas estrelas na medida em que ela viaja através do universo em relação aos nossos olhos. Até mesmo o telescópio espacial Hubble, que nos deu a imagem mais profunda e mais espetacular do Universo, é limitado.

O Hubble é um incrível equipamento, mas é fundamentalmente limitado de várias maneiras:

Tem apenas 2,4 metros de diâmetro, o que limita seu poder de resolução quanto mais longe olhamos no espaço.
Apesar de ser revestido de materiais refletores, ele passa todo o seu tempo na luz solar direta, que o aquece. Isto significa que o calor não permite observar comprimentos de onda de luz maiores que cerca de 1,6 micrômetros, devido aos efeitos térmicos.
E a combinação dessas limitações permite que ela veja “apenas” galáxias que têm cerca de 500 milhões de anos.

Essas galáxias são bonitas, distantes e são de quando o Universo tinha apenas cerca de 4% de sua idade atual. Mas sabemos que as estrelas e galáxias existem desde muito antes.

Se quisermos vê-las, precisamos de maior sensibilidade. E isso significa observar comprimentos de onda mais longos, a temperaturas mais baixas e com um telescópio maior do que o Hubble, tudo isso do espaço. Essa é a maneira de conseguirmos. E é por isso que estamos construindo o Telescópio Espacial James Webb.
O Telescópio Espacial James Webb (JWST) foi projetado para superar exatamente essas limitações: com um diâmetro da área de captação de luz de 6,5 metros (coletando 7 vezes mais luz que o Hubble), a capacidade de fazer espectroscopia de altíssima resolução entre 600 nanômetros e 6 mícrons (cerca de 4 vezes o comprimento de onda que o Hubble consegue detectar), a capacidade de fazer que instrumentos para infravermelho médio funcione com mais sensibilidade que nunca, e tudo isso abaixo da temperatura de Plutão para manter a temperatura do infravermelho a -266°C, o JWST deve ser capaz de fazer o que nenhum outro foi capaz.
Em especial, isto significa:
  • Observar as primeiras galáxias que surgiram;
  • Ver através do gás neutro e sondar as primeiras estrelas e a reionização do Universo;
  • Fazer análise espectroscópica das primeiras estrelas (População III) formadas após o Big Bang;
E, possivelmente, algumas surpresas incríveis, como descobrir como os primeiros buracos negros supermassivos e quasares se formaram no Universo.

A ciência que iremos aprender com o JWST é diferente de qualquer outra coisa que já aprendemos, e é por isso que ele foi escolhido como o carro-chefe das missões da NASA desta década.
Do ponto de vista técnico, o JWST é uma obra incrível de trabalho.

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