Il James Webb Space Telescope della NASA, dal costo di 10 miliardi di dollari, è stato lanciato in cima a un razzo Ariane 5 dalla Guyana francese lo scorso 25 dicembre, dando il via a una missione a lungo ritardata e potenzialmente trasformativa per studiare l'universo primordiale, gli esopianeti vicini e altro ancora. I membri del team scientifico dovranno rimanere pazienti, tuttavia, perché il telescopio ha molto lavoro da fare prima che diventi operativo.
Il telescopio è diretto verso il Punto di Lagrange Sole-Terra 2 (L2), un punto gravitazionalmente stabile a 1,5 milioni di chilometri dal nostro pianeta in direzione di Marte. Ci vorranno 29 giorni perché Webb ci arrivi, e ci saranno molte attività da svolgere nel frattempo. "L'osservatorio Webb ha 50 principali implementazioni ... e 178 meccanismi di rilascio per dispiegare quelle 50 parti", ha detto Mike Menzel, ingegnere dei sistemi di missione Webb, del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, in un video esplicativo chiamato "29 Days on the Edge" che l'agenzia ha pubblicato a ottobre. "Ognuno di loro deve funzionare", ha detto Menzel. "Dispiegare Webb è senza dubbio l'attività spaziale più complicata che abbiamo mai fatto".
Webb ha già raggiunto alcune importanti pietre miliari. Circa mezz'ora dopo il decollo, ad esempio, ha distribuito i suoi pannelli solari e ha iniziato ad assorbire energia dal Sole, mentre qualche notte fa il grande telescopio ha eseguito una cruciale accensione del motore di 65 minuti che lo ha messo in rotta per L2.
Il giorno dopo il lancio inoltre, Webb ha ruotato la sua antenna ad alto guadagno verso la Terra per facilitare ulteriormente le comunicazioni con i suoi gestori, mentre ieri ha eseguito un'altra accensione del motore per perfezionare la sua traiettoria verso L2. Tre giorni dopo il lancio, il pallet che contiene l'enorme scudo solare di Webb – una struttura a cinque strati progettata per mantenere il telescopio a infrarossi e i suoi strumenti freschi – sarà abbassato.
Ognuno dei cinque fogli dello scudo ha circa le dimensioni di un campo da tennis quando è completamente esteso, troppo largo per adattarsi alla carenatura del carico utile di qualsiasi razzo attualmente operativo. Quindi lo scudo solare è stato lanciato in una configurazione compatta e deve essere spiegato.
Questo è un processo incredibilmente complesso. La struttura dello scudo solare ha 140 meccanismi di rilascio, 70 gruppi di cerniere, 400 pulegge, 90 cavi e otto motori di distribuzione, che devono funzionare correttamente affinché i cinque strati si distribuiscano come previsto, hanno detto i funzionari della NASA nel video.
La copertura protettiva si staccherà dallo scudo solare cinque giorni dopo il lancio e i suoi bracci si estenderanno un giorno dopo. La distribuzione di Sunshield dovrebbe essere completata entro otto giorni dal decollo, a quel punto i membri del team inizieranno a spostare la loro attenzione sull'ottica.
A circa 10 giorni dal lancio, Webb estenderà il suo specchio secondario largo 0,74 metri, che è così chiamato perché è la seconda superficie che i fotoni dello spazio profondo colpiranno sulla loro strada verso gli strumenti del telescopio.
Sarà quindi il momento di aprire lo specchio primario di Webb largo 6,5 m. Composto da 18 segmenti esagonali, è stato lanciato piegato verso l'alto, come lo scudo solare. Da dodici a 13 giorni dopo il lancio, le due "ali" laterali dello specchio si estenderanno e si bloccheranno in posizione, dando alla superficie le sue dimensioni complete.
A quel punto, Webb sarà nella sua configurazione finale. L'enorme osservatorio arriverà a destinazione poco più di due settimane dopo, effettuando un'altra accensione del motore 29 giorni dopo il lancio per scivolare in orbita intorno a L2, dove inizierà una diversa serie di procedure di ramp-up.
Due o tre mesi dopo il lancio, il team allineerà i segmenti di specchio primari in modo che agiscano come un'unica superficie di raccolta della luce. Questo sarà un lavoro scrupoloso e dispendioso in termini di tempo, perché lo specchio deve essere perfetto con una precisione di 150 nanometri. Il team nel frattempo testerà e calibrerà anche i quattro strumenti scientifici di Webb. Anche questo sarà un processo laborioso; l'obiettivo è quello di avviare operazioni scientifiche regolari sei mesi dopo il lancio.