Um grande olho dourado perscruta a luz primeira

Telescopio Espacial James Webb © NASA

No meio-dia do dia 25 de Dezembro, hora de Espanha, partia da base aeroespacial de Kourou na Guiana francesa, um potente foguete Ariane 5 propulsado por oxigénio e hidrogénio líquidos, desenhado pola Agência Espacial Europeia com o objectivo de situar em órbita o Observatório Espacial James Webb, JWST. A factura do grande olho dourado JWST, alcançou os 10.000 milhons de dólares e o transporte marítimo deste tesouro tecnológico através das águas caribenhas infestadas de piratas foi objecto de um protocolo de alto secreto para preservá-lo de um eventual ataque de pirataria na longa viagem de Califórnia á Guiana através do Canal de Panamá.

No meio-dia do dia 25 de Dezembro, hora de Espanha, partia da base aeroespacial de Kourou na Guiana francesa, um potente foguete Ariane 5 propulsado por oxigénio e hidrogénio líquidos, desenhado pola Agência Espacial Europeia com o objectivo de situar em órbita o Observatório Espacial James Webb

A meta do Ariane foi um lugar predeterminado, tratava-se de um dos cinco Pontos de Lagrange em que a atracçom gravitacional combinada da Terra e o Sol estabiliza um objecto ali situado permitindo-lhe rotar em sincronia com a Terra aparentando imobilidade para um observador terrestre. O ponto elegido foi o L2, situado a 1,5 milhons de quilómetros da Terra que o JWST tardará 29 dias em alcançar. Um início de ano de febril actividade, a começar pola sequência de estender a antena transmissora e a placa solar captadora de energia para desencartar logo após as sucessivas capas do pára-sol protector e o proeminente espelho secundário encarregado de capturar e transmitir a imagem reflectida no grande olho dourado deste admirável Polifemo tecnológico.

Órbita do Telescopio Espacial James Webb © NASA

Os Pontos de Lagrange constituem umha elegante subtileza matemática relativa à dinámica gravitacional newtoniana em sistemas com mais de um corpo atractor revelada polo matemático Joseph-Louis Lagrange em 1772. Glória à ciência matemática e à sua capacidade antecipatória!

Procede apontar que os cinco Pontos de Lagrange Terra-Sol som lugares privilegiados1 quer como potenciais estaçons de proximidade para futuros viagens espaciais quer como estacionamento óptimo para artefactos retransmissores de sinais telemáticos ou de energia. O venerável telescópio Hubble orbita a terra a 550 quilómetros apenas, o JWST orbitará o sol a 1,5 milhons de quilómetros sem perder nunca de vista a Terra.

O JWST é um prodígio tecnológico desenhado para explorar a banda infravermelha das radiaçons, esse ténue rescaldo apenas perceptível de corpos estelares incipientes ou moribundos

O JWST é um prodígio tecnológico desenhado para explorar a banda infravermelha das radiaçons, esse ténue rescaldo apenas perceptível de corpos estelares incipientes ou moribundos. Entre os objectivos próximos queremos destacar a Nuvem de Oort, essa gigantesca capa esférica de matéria e gases que rodeia o Sistema Solar a um ano-luz do sol que poderia albergar entre 1 e 100 bilhons de objectos planetisimais gelados de todos os tamanhos bem como umha nutrida colecçom de compostos voláteis precursores de vida como água, metano, monóxido de carbono, ácido cianídrico e amoníaco. A enigmática Nuvem procede talvez dos restos do disco proto-planetário que deu lugar ao Sistema Solar há 4.600 milhons de anos e constitui umha fonte inesgotável de asteróides e cometas como o cometa Halley que quintuplica a massa da Terra e orbita arredor do sol em ciclos de 72 anos. A gélida olhada do JWST permitirá desvendar talvez algum dos mistérios dessa regiom ameaçante e genesíaca.

Gélida olhada, dizemos com motivo. A eliminaçom de interferências lumínicas ou do efeito do pó cósmico é crucial para desvendar a ténue radiaçom infravermelha no intervalo de 0,6 a 27 micras objecto da James Webb. Com tal objectivo, o JWST loze um generoso pára-sol protector da luz solar directa consistente em 5 folhas desencartáveis de policarbonato revestidas de alumínio por um lado e de silicona polo outro que será desencartado totalmente quando alcançar o ponto L2 formando uma generosa manta de 21,2 x 14,2 metros. Um campo de ténis como gostam dizer os cronistas científicos.

O esfriamento directo dos elementos ópticos é confiado a um sistema criogénico de hélio liquido capaz de garantir-lhe á infalível retina receptora do telescópio umha temperatura de -267,15 ºC; a 6 ºC apenas do zero absoluto: -273,15 ºC.

De costas ao sol, espreitando o cosmos, brilha o espectacular olho dourado formado por 16 hexágonos independentes de berílio revestido de ouro que conforma um círculo de 6,5 metros de diâmetro

De costas ao sol, espreitando o cosmos, brilha o espectacular olho dourado formado por 16 hexágonos independentes de berílio revestido de ouro que conforma um círculo de 6,5 metros de diâmetro. Um sistema de micro motores automáticos encarregam-se de assegurar a focagem óptima dos 16 segmentos captadores para melhor receber o ténue sinal seleccionado. 

Um sofisticado instrumental conectado ao do espelho secundário, que concentrar a luz recebida do magno espelho primário dourado, encarrega-se de comandar e perscrutar a informaçom recebida. O denominado ónibus espacial, que pesa apenas 350 quilogramas das 6,5 toneladas do conjunto da estaçom espacial, alberga o instrumental preciso para a propulsom, orientaçom, computaçom e comunicaçom do JWST e em especial o requintado laboratório Integrated Science Instrument Module, ISIM2, coraçom do projecto. O prodigioso laboratório fica justo atrás do grande olho dourado que constitui o espelho primário e organiza-se em três regions. A primeira é um dispositivo criogénico para dissipar o calor procedente do JWST e evitar interferências com o sinal infravermelho recebido, a segunda é a quadruple equipe instrumental do ISIM e, finalmente, a terceira contém o subsistema de controle e comando do conjunto e o compressor criogénico. Um prodígio tecnológico pendurado a 1,5 milhons de quilómetros para tentar perscrutar a ténue radiaçom infravermelha capturada, tanto mais imperceptível quanto mais longa a longitude de onda é. É oportuno apontar que o instrumental do ISIM opera na banda de longitudes de 0,6 a 28 micras enquanto o olho humano só permite a esculca na banda de 0,39 a 0,75 micras.

O Telescopio Espacial James Webb, antes do seu lanzamento © NASA

A cámara NIRcam opera na franja infravermelha de 0,6 a 5 micras, o espectrógrafo NIRSpec perscruta, na mesma franja de frequências, a temperatura, massa e composiçom química de centos de objectos de maneira simultánea, o requintado MIRI, que opera na franja de onda mais subtil, de 5 a 27 micras, requer umha temperatura operativa próxima ao zero absoluto para poder perscrutar os objectos mais frios e distantes e, finalmente, o FGSS/NIRISS, que opera na banda de 0,8 a 5 micras, tem a importante encomenda de controlar a orientaçom da estaçom espacial, estabilizar a imagem captada e submeter a minucioso exame espectrográfico o objecto em análise incluída a própria atmosfera dos exoplanetas e discos circum-estelares graças aos coronógrafos deflectores da luz estelar recebida.

Principia a portentosa aventura da poderosa máquina do tempo desenhada para interrogar o universo primitivo quando apenas contava uns centos de anos e nasciam as galáxias da primeira geraçom. Umha exultante viagem às origens

Por diante, a insondável imensidade da penumbra cósmica onde pairam complexos tam estranhos como a Nuvem de Oort ou enigmáticos sistemas solares semelhantes ao nosso como o Kepler-903, a 2.500 anos luz de nós.

A vida útil do telescópio James Webb tem os seus pontos fracos na reserva de hélio refrigerante e de combustível propulsor que apenas permitem garantir umha autonomia de 5 a 10 anos, exíguos para o encher o questionário de partida e muito mais do que emanará do ambicioso mapeio do universo infravermelho que guarda o ténue fulgor da luz primeira, da urlicht primordial.

O esforço tecnológico e financeiro da NASA e as Agências Espaciais Europeia, ESA, e Canadiana, ECA, mais 17 países mais, situados todos eles no condomínio euro-atlántico, principia com esta viagem ao ponto de Lagrangre L2 a portentosa aventura da poderosa máquina do tempo desenhada para interrogar o universo primitivo quando apenas contava uns centos de anos e nasciam as galáxias da primeira geraçom. Umha exultante viagem às origens.

 

Notas

1 http://www.astronoo.com/es/articulos/puntos-de-lagrange.html

2 O ISIM, Integrated Science Instrument Module, contém a Near Infrared Camera (NIRcam), Near Infrared Spectrograph (NIRSpec), Mid Infrared Instrument (MIRI), e Fine Guidance Sensor // Near Infrared Imager & Slitless Spectrograph (FGS/NIRISS).

3 https://observatorio.info/2017/12/el-sistema-planetario-kepler-90/

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