Telescopio Webb inizia le osservazioni
2022 Lanciato da Kourou (Guyana francese); lavora a 1,5 milioni di km dalla Terra
In breve
Il telescopio spaziale James Webb, costruito da NASA, ESA e dall'agenzia spaziale canadese, fu lanciato il giorno di Natale del 2021 con un razzo europeo Ariane 5 dalla Guyana francese. Il suo specchio, largo 6,5 metri, è formato da 18 pezzi esagonali ricoperti d'oro e ha viaggiato piegato come un origami. Lavora a 1,5 milioni di chilometri dalla Terra e osserva soprattutto la luce infrarossa, invisibile ai nostri occhi. Il 12 luglio 2022 furono mostrate le prime immagini scientifiche.
Perché è importante Webb può osservare galassie nate poco dopo il Big Bang e studiare l'atmosfera di pianeti che girano intorno ad altre stelle.
Fonte: ESA, «Webb»

Scheda per studiare circa 5 minuti di lettura
Il racconto
Il successore di Hubble
Dal 1990 un telescopio chiamato Hubble gira intorno alla Terra e ci ha regalato fotografie bellissime del cielo. Hubble guarda soprattutto la luce visibile, quella che vedono anche i nostri occhi. Ma c'è molto di più da scoprire in un altro tipo di luce, che non vediamo: l'infrarosso, cioè il calore. L'infrarosso passa attraverso le nubi di polvere e gas, e arriva fino a noi dalle stelle e dalle galassie più lontane: la loro luce, viaggiando per miliardi di anni nello spazio in espansione, si è «stirata» fino a diventare infrarossa.
Per vedere le prime galassie, nate poche centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang, servirebbe un grande telescopio a infrarossi nello spazio. Nel 1996 un gruppo di astronomi americani propose di costruirlo. Il progetto fu chiamato Next Generation Space Telescope, poi ribattezzato con il nome di James Webb, il direttore della NASA al tempo delle missioni Apollo. Ci vollero venticinque anni di lavoro, ritardi e costi altissimi, circa dieci miliardi di dollari, e la collaborazione di tre agenzie: la NASA, l'agenzia spaziale europea ESA e quella canadese.
Uno specchio d'oro
Il telescopio Webb ha uno specchio principale di 6,5 metri di diametro, circa il triplo di quello di Hubble. Uno specchio così largo non sarebbe entrato nel razzo, perciò fu diviso in diciotto segmenti esagonali, fatti di berillio, un metallo leggero e resistente, e ricoperti da un sottilissimo strato d'oro, che riflette benissimo l'infrarosso. Si ripiegarono come i pannelli di un origami, per aprirsi nello spazio. Anche lo scudo termico, grande come un campo da tennis, era formato da cinque strati sottilissimi, simili a fogli di plastica, che si dovevano dispiegare.
Il telescopio deve essere freddissimo, a quasi 230 gradi sotto zero, perché il suo stesso calore non disturbi la rilevazione degli infrarossi deboli. Per questo non gira intorno alla Terra, come Hubble, ma sta a circa un milione e mezzo di chilometri da noi, in un punto speciale chiamato L2, dove la Terra, il Sole e la Luna restano sempre dalla stessa parte: lo scudo li tiene tutti dietro di sé.
Il viaggio e il dispiegamento
Il Webb partì il 25 dicembre 2021 dalla base europea di Kourou, nella Guyana francese, con un razzo Ariane 5. Nei trenta giorni successivi, mentre viaggiava verso la sua destinazione, doveva compiere centinaia di operazioni delicate: aprire lo scudo, tendere gli strati, distendere gli specchi. Gli ingegneri le definivano le «344 cose che potevano andare storte»: se una sola fosse fallita, la missione sarebbe finita. Una dopo l'altra, riuscirono tutte. Il lancio fu così preciso che il telescopio ha carburante per molto più dei vent'anni previsti.
Le prime immagini
Dopo mesi di prove e di messa a punto, il 12 luglio 2022 la NASA, con l'ESA e il Canada, mostrò al mondo le prime fotografie scientifiche a colori. La prima, svelata il giorno prima dal presidente americano Joe Biden, era un «campo profondo»: un minuscolo pezzetto di cielo, grande come un granello di sabbia tenuto a braccio teso, pieno di migliaia di galassie, alcune viste com'erano più di tredici miliardi di anni fa. Poi arrivarono le immagini della nebulosa della Carena, colorata come un paesaggio di montagne, di cinque galassie vicine che si toccano, la nebulosa dell'Anello del Sud e, soprattutto, lo spettro di un pianeta fuori dal Sistema solare, in cui il telescopio trovò tracce di vapore acqueo.
Che cosa cerca
Il Webb studia come nacquero le prime stelle e galassie dopo il Big Bang, come si formano le stelle e i pianeti, e com'è fatta l'atmosfera dei pianeti che girano intorno ad altre stelle, per capire se qualcuno potrebbe ospitare la vita. Fin dai primi mesi ha trovato galassie più antiche e più luminose di quanto si pensasse, e ha mostrato dettagli mai visti.
Perché successe
Gli scienziati volevano scoprire come era fatto l'universo giovane. Hubble aveva visto galassie lontane, ma non abbastanza: più la luce è antica, più si sposta verso l'infrarosso. Per vedere l'alba dell'universo serviva un nuovo strumento, con uno specchio molto grande e freddo.
Il progetto richiese più di vent'anni perché ogni parte doveva essere inventata da zero: materiali nuovi, sensori che funzionano a temperature bassissime, meccanismi di apertura che avrebbero dovuto funzionare a distanza di un milione e mezzo di chilometri, senza possibilità di riparazione.
Cosa cambiò
Il Webb sta rivoluzionando l'astronomia. Ha mostrato galassie già grandi poche centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang, ha rivelato dettagli di nebulose dove nascono le stelle e ha cominciato a studiare le atmosfere di pianeti lontani con molta precisione, riconoscendo molecole come l'acqua e l'anidride carbonica.
Le sue immagini, rese pubbliche, sono state viste da milioni di persone, e ogni nuova fotografia fa nascere domande: come si sono formate le prime stelle? Esistono altri mondi simili al nostro? L'astronomia è oggi forse più vicina che mai a rispondere a queste domande.
Nel futuro altri telescopi, sulla Terra e nello spazio, lavoreranno insieme al Webb. Ma questo telescopio resterà un simbolo di collaborazione: migliaia di scienziati e ingegneri di tanti paesi, e un'attesa lunga venticinque anni per ottenere una finestra sull'infanzia dell'universo.
Persone e luoghi chiave
Persone
- James E. Webb
- Dirigente americano (1906-1992): direttore della NASA dal 1961 al 1968, guidò l'agenzia nei primi anni del programma Apollo.
- John Mather
- Fisico americano (nato nel 1946): scienziato capo del progetto Webb; Nobel per la fisica nel 2006.
- Jane Rigby
- Astronoma americana: responsabile scientifica delle operazioni del telescopio Webb.
- Edwin Hubble
- Astronomo americano (1889-1953): scoprì che l'universo si espande; il telescopio Hubble porta il suo nome.
- Gillian Wright
- Astronoma britannica: guidò il gruppo europeo dello strumento MIRI del Webb.
Luoghi
- Kourou, Guyana francese
- La base spaziale europea da cui partì il telescopio il 25 dicembre 2021.
- Punto L2 Sole-Terra
- Il punto a circa un milione e mezzo di chilometri dalla Terra dove si trova il telescopio.
Da sapere
- Lo specchio del Webb ha 18 segmenti esagonali, ricoperti da un sottilissimo strato d'oro.
- Il Webb è a circa un milione e mezzo di chilometri dalla Terra, quattro volte la distanza della Luna.
- Per aprirsi nello spazio dovevano funzionare 344 punti critici, senza possibilità di riparazione.
- Il suo scudo termico è grande come un campo da tennis.
- Il Webb è costato circa 10 miliardi di dollari e ha richiesto circa venticinque anni di lavoro.
Per approfondire
- ESA, «Webb» (in inglese) esa.int
- NASA, «James Webb Space Telescope» (in inglese) science.nasa.gov
- Wikipedia, «Telescopio spaziale James Webb» it.wikipedia.org
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