Lanciato Il più potente telescopio spaziale per guardare negli abissi dell’universo.

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Giovanni Benedetto

Il giorno di Natale, da poco trascorso,  ci ha regalato due eventi speciali: uno divino che ha visto Gesù scendere dalle stelle e uno profano che ha visto, il telescopio James Webb, salire verso il cielo per  esplorarle.
Gli scienziati hanno abbozzato già  negli anni ottanta le prime idee di come esplorare l’atmosfera e i pianeti, oltre il sistema solare.
Per vedere i progetti esecutivi bisogna saltare alla  metà degli anni novanta, con  un investimento di circa 10 miliardi di dollari,  gran parte finanziato dalla NASA.
Il lancio era stato previsto per il 2007, ma per una serie di vicissitudini tecniche il team di ingegneri ha fissato altre date,  poi rinviate, fino ad arrivare a quella definitiva del 25 dicembre del 2021,  alle ore 13,30.
Venticinque anni di progetti, dieci anni di rinvii e diecimila tecnici e scienziati occupati.
Nella finestra dell’ora stabilita, dalla stazione di lancio dalla Guaiana Francese, a 500 km  dall’equatore, vicino al mare, e distante di 7 km dai centri abitati, si è staccato da terra il razzo Arianne 5, contenente nella sua ogiva il potente telescopio e tutti gli equipaggiamenti che raggiungeranno fra un mese, a una distanza di 1,5 milioni di kilometri dalla terra, l’orbita L2 di Lagrance.

                                                                           Il missile Arianne 5

Un’orbita particolare lontana dal sole e dalla terra da cui il più potente telescopio al mondo per l’astronomia a raggi infrarossi permetterà agli scienziati di osservare e studiare per la prima volta le stelle, i pianeti, le galassie e l’atmosfera al di fuori del nostro sistema solare.
Si tratta di un grande sforzo degli scienziati e di una complessa opera ingegneristica: prima di trasmettere a terra i primi dati per la messa a punto definitiva, dovrà superare 337 passaggi indispensabili, basta saltarne uno, per vanificare tutta la missione: per esempio il dispiegamento dei pannelli solari, o l’apertura degli spicchi di specchio, o l’estensione dello scudo termico.
Tutte operazioni che avverranno sequenzialmente durante i trenta giorni di viaggio.
Il telescopio e’ dotato di uno specchio primario, di un diametro totale di 6 metri, formato da 18 pezzi a forma di esagono e rivestiti da una pellicola d’oro che riflette meglio i raggi infrarossi:  potrà inviare i primi dati alle stazioni di controllo terrestri  tra cinque o sei mesi.
La grandezza dello specchio serve a convogliare più luce e vedere una infinità di oggetti lontani più deboli e sopratutto migliora la risoluzione delle immagini e quindi la nitidezza.

Per avere l’idea della risoluzione che può essere raggiunta, le foto permetterebbero di vedere i dettagli di una moneta a 40 km di distanza o, di un pallone da calcio a 550 km di distanza
Perché posizionare un telescopio, nell’orbita L2 di Legrance, così lontano dalla terra e dalla luna e non a terra?
Un telescopio a terra a infrarosso riceverebbe ugualmente la luce lontana delle stelle ma non riuscirebbe a discernere perché rimarrebbe abbagliato dai raggi infrarossi emessi dalla calda atmosfera terrestre.
Per questa ragione si è reso necessario posizionare il telescopio oltre l’atmosfera terrestre e lontano dal sole e a un milione di kilometri dalla luna da un lato per raffreddarlo a -223 gradi e impedire che lo stesso strumento sia fonte di raggi infrarossi e dall’altro per registrare  tutti gli infrarossi emesse dai vari corpi caldi da osservare a lunga distanza.

Tutte le sofisticate apparecchiature di bordo: telecamere, spettrometri e coronografi, sono state provate e collaudate a terra e dovranno funzionare senza difetti per tutta la durata della missione, prevista per un tempo non inferiore a 10 anni, senza possibilità di essere riparate.
Molto importante è il controllo del raffreddamento delle apparecchiature che devono funzionare a bassissime  temperature intorno a – 223 gradi, quasi lo zero assoluto.
Per garantire una stabilità della temperatura richiesta dalle apparecchiature, il Webb è dotato di un sofisticato scudo termico composto da cinque strati di kapton, di superficie quanto un campo da tennis, per smaltire gradualmente il calore e portare la temperatura dai 90-100 gradi esterni, quando è colpito dal sole, a -223 gradi Celsius interni.
Quando è colpito dal sole sulla prima superficie esterna dello scudo si accumula una potenza termica 300 kw, sull’ultimo pannello, quello vicino agli strumenti, la potenza scende a 23 milliwatt.
Il telescopio lavora sempre in ombra rispetto alla posizione del sole.
La vita della Stazione astronomica dipende prevalentemente dell’usura della strumentazione di bordo e dalla quantità di carburante disponibile.
Una volta in orbita il consumo di carburante è  molto limitato serve solo per riposizionare o correggere il satellite da piccole derive ma a questo problema ci si sta già pensando per una ipotetica missione di allestire  una navicella per un eventuale rifornimento.
Il massimo sforzo profuso dagli ingegneri è avvenuto col lancio del razzo Arianne 5 e durerà per un altro mese, poi il lavoro più impegnativo passerà agli astronomi e ai fisici che dovranno elaborare e studiare la massa di dati provenienti dell’universo.
Una volta entrato in funzione, il James Webb Telescope invierà sulla Terra immagini spettacolari dello spazio profondo, che faranno sognare e restare a bocca aperta le nuove generazioni, così come lo fece il telescopio spaziale Hubble agli inizi degli anni ’90 che ora sta per andare in pensione.

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Sull' Autore

Giovanni Benedetto

Mi sono occupato per 40 anni prima in Rai e poi in Rai way dell' esercizio degli impianti alta frequenza della Rai in Basilicata. Per vent'anni in qualità di quadro tecnico sono stato responsabile del reparto di manutenzione degli impianti alta frequenza: ripetitori, trasmettitori tv e mf, ponti radio e tutti gli impianti tecnologici connessi. Ho presieduto tutta la fase della swich-off analogico- digitale della rete di diffusiva della Basilicata. Nel 90 per tre mesi come tecnico della Rai Basilicata ho lavorato al centro , ibc, di Saxa Rubra, per inoltrare i segnali televisivi e radiofonici provenienti dai dodici stadi accreditati ai mondiali 90, attraverso i ponti radio e i satelliti in tutto il mondo. Fuori dal mondo produttivo, mi sento un cittadino libero e curioso, che osserva con attenzione la realtà che mi circonda. Attento al comportamento della politica e delle istituzioni e alle decisioni che esse assumono e che incidono sul nostro destino , sensibile ai fenomeni e ai cambiamenti che attengono la nostra società: comprese le virtù e le miserie che essa esprime; sempre raffrontando il presente col passato per schiarire meglio la visione del futuro.

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