Como o sistema solar se formou?
Como o universo se parecia quando era muito jovem?
Como se parecem os planetas que orbitam em torno de outras estrelas?
Durante os últimos 25 anos, o Hubble trouxe respostas para estas e muitas outras questões.
No entanto, mesmo o melhor dos telescópios precisa de um colega ...
... e aqui é onde o Telescópio Espacial James Webb entra.
Episódio 83. Um ato duplo cósmico: Hubble encontra James Webb
Apresentado pelo Dr. J, aliás Dr. Joe Liske
Lançado em 1990, o telescópio espacial Hubble da NASA/ESA tem tido um sucesso incrível, não só atingindo mas superando todas as expectativas.
O telescópio é melhor conhecido talvez pelas fantásticas imagens do universo que forneceu
- mas fez muito mais.
Ao longo dos últimos 25 anos, o Hubble demonstrou ser o instrumento científico mais bem sucedido já concebido.
De seu ponto de vista, muito acima da atmosfera terrestre, ele tem feito muitas descobertas.
Dentre suas realizações, uma medida precisa da idade do Universo.
Ele também tem desempenhado um papel fundamental na descoberta de que a expansão do universo está acelerando.
Ele analisou exoplanetas, descobriu buracos negros supermassivos, e observou as galáxias crescerem, colidirem e se fundirem.
E isso só para citar alguns feitos.
Bem, o Hubble foi realmente o primeiro telescópio que colocamos no espaço que poderia fazer imagens do ótico ao infravermelho próximo,
assim o Hubble realmente definiu padrões e fez uma série de descobertas revolucionárias em diferentes campos da ciência astrofísica.
Mas também levantou uma série de questões, conforme descobríamos coisas novas, como o Universo se acelerando, e como o Universo distante se parece.
O Hubble tem sido indiscutivelmente brilhante, mas há algumas partes do universo que ele simplesmente não pode ver.
Apresentamos o futuro colega do Hubble, o Telescópio Espacial James Webb!
Este telescópio magnífico é uma joint venture entre a NASA, a Agência Espacial Europeia e a Agência Espacial Canadense.
O James Webb no infravermelho vai examinar através da poeira que obscurece em outros comprimentos de onda para revelar as estruturas delicadas das regiões de formação estelar,
sondar a luz das primeiras galáxias e estrelas, nascidas quando o Universo ainda estava em sua juventude, e muito, muito mais.
Nós vamos ser capazes de ver estruturas evoluindo com o tempo cósmico de uma forma muito mais profunda.
Seremos capazes de mapear, para observar, por exemplo, o efeito de lente gravitacional, esses pequenos arcos em torno de aglomerados, que nos dizem quão massivos são os aglomerados, em um nível de detalhe fantástico.
E, na verdade, também esperamos restringir a natureza da matéria escura.
É difícil de conceber, será uma completa mudança de jogo.
Ele vai mudar totalmente o cenário daquilo que poderemos fazer e o que poderemos medir.
Então, vamos ver algumas diferenças entre o Hubble e o James Webb?
Bem, em primeiro lugar, o James Webb é incrivelmente grande para um telescópio espacial.
O espelho de 2,4 metros do Hubble já é bastante grande, porém é simplesmente ofuscado pelo espelho de 6,5 metros do James Webb.
O James Webb terá uma chance muito maior de detectar a luz tênue das primeiras galáxias .
Outra diferença é que o Hubble foi projetado para ser visitado por astronautas para um serviço de vez em quando,
trocando instrumentos e componentes defeituosos.
Isso não vai ser possível para o James Webb. Uma vez lançado, ele terá que se cuidar por si mesmo.
O fato surpreendente sobre o Telescópio Espacial Hubble é que ele foi projetado para ser reparado,
e assim por mais de 5 missões do ônibus espacial temos atualizado o telescópio, a última vez em 2009 - eu tive a sorte de estar nessa missão -
e nós colocamos novos instrumentos no Hubble, novos painéis solares, novos computadores, novos cartões de memória, tudo o que você precisa para ter uma longa vida útil.
Então eu acho que o Hubble ainda tem muito a oferecer porque o Universo está repleto de mistérios para resolver.
Estou convencido de que talvez até mesmo a maior descoberta de Hubble ainda esteja por vir.
A razão para o desenho diferente é que o James Webb vai olhar para um tipo diferente de luz em comparação com o Hubble.
Enquanto o Hubble pode ver no ultravioleta, visível, e um pouco de luz infravermelha, o James Webb é otimizado para o infravermelho,
e isso significa que ele tem que ser um telescópio frio - um telescópio muito frio.
De fato, o James Webb terá de operar em algo como 230 graus celsius abaixo de zero - apenas cerca de 40 graus acima do zero absoluto.
A razão é que os objetos quentes emitem radiação infravermelha.
Então, se você quiser que seu telescópio infravermelho seja excepcionalmente sensível, você tem que esfriá-lo à temperaturas muito baixas.
Caso contrário, ele vai simplesmente ser cegado com sua própria emissão de calor.
Porque ele tem de operar em temperaturas extremamente frias, o James Webb não pode ser construído da mesma forma que o Hubble.
Em particular, ele tem que levar seu próprio escudo solar enorme para manter a refrigeração do telescópio.
O telescópio e o escudo solar são tão grandes que o James Webb terá que se descompactar uma vez lançado.
É um grande feito de engenharia, como tudo para o telescópio tem que ser construído à temperatura ambiente
mas ainda necessita ser alinhado e funcionar adequadamente quando ele é resfriado - o que altera o tamanho dos componentes internos.
O simples ato de precisar arranjar alguma coisa para 40 K não é trivial.
Com o JWST, temos um grande guarda-sol, por isso tudo está na sombra,
mas ainda temos muitos equipamentos que tem de ser cobertos em várias camadas de cobertores, e são cobertores criogênicos o que significa que eles têm de ser especialmente concebidos, especialmente confeccionados,
e é muito difícil instalá-los, realmente afasta qualquer idéia de manutenção ou modularidade como a que o Hubble foi construído.
Manter o James Webb frio é a razão por trás de outra grande diferença entre ele e o Hubble.
Embora o Hubble orbite a Terra a cerca de 500 km,
O James Webb tem um caminho muito diferente - e não é na órbita da Terra - que irá mantê-lo a um milhão e meio de quilômetros da Terra.
E os astrônomos têm um bônus adicional a esperar -
quando o James Webb for lançado, o Hubble ainda estará ativo.
Assim, por algum período de tempo, os astrônomos serão capazes de usar os dois telescópios para explorar o cosmos.
Quem sabe o que encontrarão?
Este é o Dr. J, para o Hubblecast. Desta vez a engenharia nos surpreendeu além de nossa imaginação.
O Hubblecast é produzido pela ESA/Hubble no Observatório Europeu do Sul, Alemanha.
A missão Hubble é um projeto de cooperação internacional entre a NASA e a Agência Espacial Europeia. - Traduzido por Anselmo Augusto.