Come si è formato il sistema solare?
Com'era l'universo quando era molto giovane?
Come sono i pianeti attorno ad altre stelle?
Negli ultimi 25 anni Hubble ha dato la risposta a queste e a molte altre questioni.
Tuttavia, anche il migliore dei telescopi ha bisogno di un collega...
... e questo è il punto in cui arriva il James Webb Space Telescope.
Episodio 83: Un duo cosmico: Hubble incontra James Webb
Presentato da Dr J, alias Dr. Joe Liske
Lanciato nel 1990, l'Hubble Space Telescope (NASA/ESA) ha avuto un enorme successo, non solo raggiungendo, ma superando di gran lunga tutti i suoi obbiettivi.
Il telescopio probabilmente è conosciuto soprattuto per aver rimandato a terra stupefacenti immagini dell'universo.
—ma fa molto altro.
Negli ultimi 25 anni, Hubble ha dimostrato di essere uno degli strumenti scientifici di maggior successo mai concepiti.
Dal suo punto di vista vantaggioso, in alto al di sopra dell'atmosfera terrestre, ha compiuto molte scoperte.
Tra i suoi risultati c'è la misura accurata dell'età dell'universo.
Ha anche ricoperto un ruolo chiave nello scoprire che l'espansione dell'universo sta accelerando.
Ha analizzato exopianeti, scoperto buchi neri superlativi, e osservato galassie crescere, collidere e fondersi tra loro.
E questo solo per citare alcuni risultati.
Hubble è stato il primo telescopio lanciato nello spazio con la capacità di ottenere immagini nell'ottico e nel vicino infrarosso.
Quindi in un certo senso Hubble ha posto le basi per e ottenuto una serie di scoperte rivoluzionarie in diversi campi dell'astrofisica.
Ma ha anche posto un sacco di nuove domande mentre scoprivamo fatti nuovi, come l'accelerazione dell'universo o quale aspetto abbia l'universo remoto.
Hubble innegabilmente è stato brillante, ma ci sono parti dell'universo che non è in grado di osservare.
Fate largo al futuro collega di Hubble, il James Webb Space Telescope!
Questo magnifico telescopio è una joint-venture tra la NASA, l'Agenzia Spaziale Europea e l'Agenzia Spaziale Canadese.
La visione infrarossa di James Webb scruterà attraverso polveri oscure per rivelare la delicata struttura delle regioni di formazione stellare nascoste al di sotto,
esaminerà la luce proveniente dalle prime stelle e galassie, nate quando l'universo era ancora giovane e molto, molto di più.
Saremo in grado di seguire l'evoluzione delle strutture col tempo cosmico in una maniera molto più profonda.
Potremo mappare, ad esempio, questo effetto di lente gravitazionale, questi piccoli archi di luce attorno agli ammasis, per scoprire quanta massa si trova negli ammassi, ad un livello estremamente dettagliato.
E anche, si spera, riuscire a determinare la natura della materia oscura.
È quasi impossibile da immaginare, sarà completamente rivoluzionario.
Cambierà totalmente il panorama di quello che possiamo fare e misurare.
Ma quali sono le differenze tra Hubble e James Webb?
Prima di tutto, James Webb è incredibilmente grande per essere un telescopio spaziale.
Se lo specchio da 2,4 metri di Hubble già è piuttosto grande, rimpicciolisce in confronto ai 6,5 metri dello specchio di James Webb.
James Webb ha una chance decisamente migliore di vedere la debole luce emessa dalle prime galassie...
Un'altra differenza è che Hubble è stato progettato immondo da essere visitato di tanto in tanto dagli astronauti per manutenzione,
cambiando strumenti e componenti difettose.
Questo non sarà possibile per James Webb. Una volta lanciato dovrà cavarsela da solo.
La cosa stupefacente riguardo a Hubble è che è stato progettato con l'idea di poter essere revisionato,
quindi con 5 missioni Space Shuttle abbiamo apportato migliorie al telescopio. L'ultima volta è stata nel 2009 —ho avuto la fortuna di essere parte di quella missione —
e abbiamo installato nuovi strumenti su Hubble, nuovi pannelli solari, nuovi computer, nuovi supporti di memoria, tutto ciò che serviva per avere ancora una lunga vita operativa.
Quindi credo cha Hubble abbia ancora tanto da dare, perché l'universo ci fornisce molti misteri da risolvere.
Sono convinto che, forse, la più grande scoperta di Hubble debba ancora arrivare.
La ragione del design differente è che James Webb osserverà una luce diversa rispetto a Hubble.
Mentre Hubble può vedere raggi ultravioletti, luce visibile, e arte dei raggi infrarossi, James Webb è specializzato negli infrarossi,
e questo vuol dire che deve essere un telescopio freddo —molto freddo.
In effetti James Webb dovrà lavorare a temperature di circa meno 230 gradi Celsius —appena 40 gradi sopra lo zero assoluto.
La ragione è che tutti gli oggetti caldi emettono radiazione termica infrarossa.
Quindi, se volete che il vostro telescopio infrarosso sia eccezionalmente sensibile, dovete raffreddarlo a temperature molto basse.
Altrimenti si accecherebbe da solo con la sua stessa radiazione termica.
Dato che dovrà lavorare a temperature incredibilmente basse, James Webb non può essere costruito allo stesso modo di Hubble.
In particolate deve trasportare il proprio enorme schermo solare per mantenere il telescopio freddo.
Il telescopio e lo schermo solare sono così grandi che James Webb dovrà aprirsi da solo una volta lanciato.
È un grande risultato di ingegneria, dato che ogni parte deve essere costruita a temperatura ambiente,
ma deve anche essere allineata e perfettamente funzionante una volta raffreddata — cosa che cambia le dimensioni delle componenti interne.
Già il fatto di dover portare qualcosa a 40 K non è banale.
Con JWST abbiamo un grosso parasole, così che tutto sarà all'ombra,
ma abbiamo comunque parecchio hardware da coprire in molteplici strati di copertura, e si tratta di copertura criogenica, il che vuol dire che dovranno essere disegnati e adattati specificamente,
e la oro installazione è difficile, il che ci allontana dall'idea di manutenibilità e modularità con cui Hubble è stato realizzato.
mantenere Jame Webb freddo è la ragione dietro l'atra grande differenza con Hubble.
Mentre Hubble orbita la Terra a circa cinquecento chilometri,
James Webb ha un percorso molto diverso - non in orbita con la Terra - che lo tiene a una distanza di un milione e mezzo di chilometri dalla Terra.
E gli astronomi hanno un bonus aggiuntivo da attendere con trepidazione -
quando James Webb sara' lanciato, Hubble sara' ancora attivo.
Quindi, per un certo periodo di tempo, gli astronomi potranno usare entrambi per esplorare il cosmo.
Chi sa cosa troveranno?
Qui è Dr. J, che passa e chiude per Hubblecast. Questa volta, l'ingegneria ci ha sorpreso oltre ogni più vivace immaginazione.
Hubblecast é prodotto da ESA/Hubble all' Osservatorio Europeo Meridionale in Germania.
La missione Hubble é un progetto in collaborazione internazionale tra NASA e l'Agenzia Spaziale Europea