James Webb Space Telescope: abbiamo superato la metà del viaggio

Immagine dello specchio principale del James Webb
Lo specchio del nuovo telescopio spaziale James Webb. Credit: NASA

Alle 17:30 del 5 gennaio, Bill Ochs del James Webb Space Telescope al Goddard Space Flight Center della Nasa, ha esclamato molto soddisfatto “Abbiamo un telescopio”. Il James Webb ha superato il grosso ostacolo del posizionamento degli specchi. La riuscita della manovra rappresenta un punto di svolta cruciale per l’intera missione. “Una volta che lo specchio è fissato tutto è al suo posto, non abbiamo più bisogno di sistemare più niente” ha spiegato in proposito Julie van Campen, un’altra scienziata degli esperti del Goddard. 

In questo momento, il James Webb Space Telescope è a più di metà del suo viaggio: la destinazione è infatti il punto di Lagrange L2, distante un milione e mezzo di chilometri dalla Terra. La regione dietro la scelta di questo punto rispecchia l’equilibrio in cui la forza gravitazionale del Sole e quella della Terra si bilanciano quasi alla perfezione. Questo permetterà di risparmiare energia ed allungare la vita dell’intero progetto poiché lo strumento sarà posizionato su un’orbita stabile. La metà del percorso è un ottima occasione per ripercorrere le tappe principali della missione.

La preparazione

Il 26 settembre 2021 il James Webb Space Telescope, è partito dalla California a bordo della nave MN Colibri, per arrivare, nel giro di due settimane, al Guiana Space Center dell’Agenzia spaziale europea, in Guyana Francese. Caricato, nella configurazione chiusa, ossia con tutti i componenti “ripiegati” all’interno del razzo Ariane 5 è stato trasportato sulla rampa di lancio.

Il telescopio è stato ripiegato e impacchettato per il lancio. A destra il vettore Ariane 5 che nell'ultimo stadio conterrà il James Webb.
Il telescopio è stato ripiegato e impacchettato per il lancio. A destra il vettore Ariane 5 che nell’ultimo stadio conterrà il James Webb. Credit: NASA

Il lancio di James Webb

Conto alla rovescia ed i motori di Ariane 5 spingono il telescopio fuori l’atmosfera. Dopo 26 minuti, di spinta massima il James Webb Space Telescope è sano e salvo ed indirizzato sulla traiettoria che lo porterà al punto Lagrange L2.

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L’accelerazione fornita dal lanciatore, Ariane 5, si è interrotta dopo circa 26 minuti a partire dal decollo. Immediatamente dopo lo spegnimento del motore, il telescopio si è separato ed ha continua da solo il proprio viaggio.

Il video mostra prima in animazione grafica e poi con le immagini LIVE la separazione del telescopio dal suo vettore Ariane 5. Credit: NASA

Le manovre di apertura di James Webb

Le complesse manovre sono iniziate appena 33 minuti dopo il decollo. Il primo strumento ad essere dispiegato è stato il pannello solare, necessario per produrre l’energia utile per il funzionamento del telescopio senza scaricare l’energia nella batteria ausiliaria. Dopo circa 12 ore, entrano in funzione i tre motori MCC-1a, MCC-1b e MCC-2 indispensabili per le correzioni di traiettoria. Successivamente, viene attivata e messa in posizione la Gimbaled Antenna Assembly, strumento responsabile di far sì che l’antenna del James Webb Space Telescope punti sempre verso la Terra.

In basso a sinistra il piccolo pannello solare che fornisce l'energia necessaria al funzionamento dell'intero telescopio.
In basso a sinistra il piccolo pannello solare che fornisce l’energia necessaria al funzionamento dell’intero telescopio. Credit: NASA

Lo schermo solare

L'animazione mostra il movimento delle due sezioni responsabili di contenere lo schermo solare.
L’animazione mostra il movimento delle due sezioni responsabili di contenere lo schermo solare. Credit: NASA

Arriva il turno dell’apertura dello schermo solare indispensabile per proteggere il telescopio dalla radiazione solare. In tal modo i quattro strumenti a bordo possono lavorare sempre in un range di temperatura nell’intorno dei -233° C. È una fase complessa, che mette in movimento molte parti meccaniche e insieme al dispiegamento dei pannelli solari è uno degli step più importanti e delicati dell’intera missione.

L’apertura dello specchio secondario

Undici giorni dopo iniziano le operazioni di posizionamento della Secondary Mirror Support Structure (SMSS). La manovra consiste nel dispiegamento dei bracci necessari al posizionamento dello specchio secondario davanti a quello primario. Il suo compito è quello di “deviare” la luce che colpisce lo specchio primario verso gli strumenti che si trovano dietro quest’ultimo. L’operazione è stata compiuta con la massima precisione. La tolleranza ammessa è di circa un millimetro e mezzo, un soffio rispetto ai 7 metri dell’intera specchio primario. 

Immagine di riferimento dell'apertura dello specchio secondario.
Immagine di riferimento dell’apertura dello specchio secondario. Credit: NASA

L’apertura dello specchio primario: James Webb è pronto

E siamo finalmente giunti al presente. Il dispiegamento dello specchio primario è avvenuto correttamente il tredicesimo giorno dopo il decollo, ovvero venerdì 7 gennaio scorso. Operazione molto complessa, che ha coinvolto in totale 13 segmenti di specchio mossi tramite un motore. L’intera operazione è durata poco più di 24 ore, ma da quel momento in poi, il James Webb Space Telescope è completamente “montato” e operativo.

Animazione dell’orbita del James Webb intorno al al punto di Lagrange L2. Credit: NASA

26 giorni dopo il decollo il James Webb Space Telescope arriverà nel punto di Lagrange L2. Una volta stabilizzato sull’orbita intorno a L2, comincerà a raffreddarsi sfruttando l’ombra generata dalla schermatura solare. Cosa accadrà adesso? Quando arriveranno le prime immagini? Da questo momento in poi tutti i tecnici coinvolti nel progetto procederanno alla calibrazione delle ottiche, alla verifica degli strumenti ed eseguiranno tutti i test di controllo per verificare corretto funzionamento di tutta l’attrezzatura a bordo. L’intera operazione durerà circa 5 mesi, il tempo che dovremmo attendere per poter godere delle prime immagini di questo strabiliante strumento.

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