O Telescópio Espacial James Webb, sucessor do Telescópio Espacial Hubble, é uma prioridade declarada do financiamento de astronomia do governo canadense. Outros projetos, dizem os astrônomos, estão ameaçados por cortes no orçamento.
(Imagem: © ESA)
O Telescópio Espacial James Webb da NASA, programado para ser lançado em 2021, sondará o cosmos para descobrir a história do universo, do Big Bang à formação de planetas alienígenas e além. O foco será em quatro áreas principais: primeira luz do universo, montagem de galáxias no universo primitivo, nascimento de estrelas e sistemas protoplanetários e planetas (incluindo as origens da vida).
O Telescópio Espacial James Webb (JWST) será lançado em um foguete Ariane 5 da Guiana Francesa e levará 30 dias para voar um milhão de milhas até sua casa permanente: um ponto de Lagrange ou um local gravitacionalmente estável no espaço. Ele irá orbitar em torno de L2, um ponto no espaço próximo à Terra que fica oposto ao sol. Este tem sido um local popular para vários outros telescópios espaciais, incluindo o Telescópio Espacial Herschel e o Observatório Espacial Planck.
Também é esperado que a poderosa nave espacial de US $ 8,8 bilhões tire fotos incríveis de objetos celestes como seu antecessor, o Telescópio Espacial Hubble. Felizmente para os astrônomos, o Telescópio Espacial Hubble permanece com boa saúde e é provável que os dois telescópios trabalhem juntos pelos primeiros anos do JWST. O JWST também analisará exoplanetas encontrados pelo telescópio espacial Kepler ou acompanhará observações em tempo real de telescópios espaciais.
Ciência JWST
O mandato científico do JWST é dividido principalmente em quatro áreas:
- Primeira luz e reionização: Isso se refere aos estágios iniciais do universo depois que o Big Bang iniciou o universo como o conhecemos hoje. Nos primeiros estágios após o Big Bang, o universo era um mar de partículas (como elétrons, prótons e nêutrons), e a luz não era visível até que o universo esfriasse o suficiente para que essas partículas começassem a se combinar. Outra coisa que o JWST estudará é o que aconteceu depois que as primeiras estrelas se formaram; essa era é chamada "a época da reionização" porque se refere a quando o hidrogênio neutro foi reionizado (feito para ter uma carga elétrica novamente) pela radiação dessas primeiras estrelas.
- Montagem de galáxias: Observar galáxias é uma maneira útil de ver como a matéria é organizada em escalas gigantescas, o que, por sua vez, nos dá dicas de como o universo evoluiu. As galáxias espirais e elípticas que vemos hoje evoluíram de diferentes formas ao longo de bilhões de anos, e um dos objetivos do JWST é olhar para as galáxias mais antigas para entender melhor essa evolução. Os cientistas também estão tentando descobrir como conseguimos a variedade de galáxias que são visíveis hoje e as formas atuais pelas quais as galáxias se formam e se montam.
- Nascimento de estrelas e sistemas protoplanetários: Os "Pilares da Criação" da Nebulosa da Águia são alguns dos locais de nascimento mais famosos das estrelas. As estrelas ficam em nuvens de gás e, à medida que as estrelas crescem, a pressão de radiação que exercem afasta o gás de coco (que pode ser usado novamente para outras estrelas, se não for muito disperso). No entanto, é difícil ver dentro gás. Os olhos infravermelhos do JWST poderão observar fontes de calor, incluindo estrelas que nascem nesses casulos.
- Planetas e origens da vida: A última década viu um grande número de exoplanetas descobertos, inclusive com o Telescópio Espacial Kepler, da NASA. Os poderosos sensores do JWST poderão observar esses planetas com mais profundidade, incluindo (em alguns casos) imagens de suas atmosferas. Compreender as atmosferas e as condições de formação dos planetas poderia ajudar os cientistas a prever melhor se certos planetas são habitáveis ou não.
Instrumentos a bordo
O JWST virá equipado com quatro instrumentos científicos.
- Câmera com infravermelho próximo (NIRCam): Fornecida pela Universidade do Arizona, esta câmera infravermelha detectará luz de estrelas em galáxias próximas e estrelas dentro da Via Láctea. Ele também procurará luz de estrelas e galáxias que se formaram no início da vida do universo. O NIRCam será equipado com parágrafos coronais que podem bloquear a luz de um objeto brilhante, tornando visíveis objetos mais escuros perto dessas estrelas (como planetas).
- Espectrógrafo de Infravermelho Próximo (NIRSpec): O NIRSpec observará 100 objetos simultaneamente, procurando as primeiras galáxias que se formaram após o Big Bang. O NIRSpec foi fornecido pela Agência Espacial Européia com a ajuda do Goddard Space Flight Center da NASA.
- Instrumento infravermelho médio (MIRI): O MIRI produzirá incríveis fotos espaciais de objetos celestes distantes, seguindo a tradição de astrofotografia de Hubble. O espectrógrafo que faz parte do instrumento permitirá aos cientistas reunir mais detalhes físicos sobre objetos distantes no universo. A MIRI detectará galáxias distantes, cometas fracos, formando estrelas e objetos no Cinturão de Kuiper. O MIRI foi construído pelo Consórcio Europeu com a Agência Espacial Européia e o Laboratório de Propulsão a Jato da NASA.
- Sensor de orientação fina / Imager infravermelho próximo e espectrógrafo sem fenda (FGS / NIRISS): Esse instrumento da Agência Espacial Canadense é mais parecido com dois instrumentos em um. O componente FGS é responsável por manter o JWST apontado exatamente na direção certa durante suas investigações científicas. O NIRISS vai explorar o cosmos para encontrar assinaturas da primeira luz do universo e procurar e caracterizar planetas alienígenas.
O telescópio também exibirá um protetor solar do tamanho de uma quadra de tênis e um espelho de 21,3 pés (6,5 metros) - o maior espelho já lançado no espaço. Esses componentes não se encaixam no foguete que lança o JWST; portanto, ambos se desenrolam quando o telescópio estiver no espaço.
História do JWST
James Webb, o homem
O JWST é nomeado para o ex-chefe da NASA James Webb. Webb assumiu o comando da agência espacial de 1961 a 1968, aposentando-se apenas alguns meses antes da NASA colocar o primeiro homem na lua.
Embora o mandato de Webb como administrador da NASA esteja mais intimamente associado ao programa lunar Apollo, ele também é considerado um líder em ciência espacial. Mesmo em um momento de grande turbulência política, Webb estabeleceu os objetivos científicos da NASA, escrevendo que o lançamento de um grande telescópio espacial deveria ser um objetivo fundamental da agência espacial. [Veja fotos do JWST, sucessor do Hubble]
A NASA lançou mais de 75 missões de ciências espaciais sob a orientação de Webb. Eles incluíram missões que estudavam o sol, estrelas e galáxias, bem como o espaço diretamente acima da atmosfera da Terra.
Reportagem adicional de Miriam Kramer, redatora da Space.com.
