Il telescopio Webb ottiene la fotocamera più tecnologicamente avanzata

L’osservatorio orbitante JWST, che la NASA prevede di lanciare entro la fine del 2021, è il più grande telescopio spaziale mai costruito. Il telescopio Webb è destinato a svolgere una funzione incredibilmente complessa: raccogliere la luce infrarossa dalle zone più lontane dell’Universo, in modo che gli scienziati possano studiarne la struttura e la natura della sua origine.

La maggior parte dei corpi cosmici – pianeti e stelle in particolare, ma anche la polvere e il gas che li ha creati – emettono radiazioni termiche (luce infrarossa). Molti altri oggetti fanno lo stesso, per esempio una persona, un televisore, una macchina del caffè… Questo significa che i quattro strumenti a infrarossi del JWST saranno interferiti dalla loro stessa luce infrarossa.

I componenti tecnici del telescopio Webb

Per ridurre queste emissioni, l’attrezzatura deve essere molto fredda (-233°C). Ma perché il telescopio funzioni correttamente, la temperatura dei rivelatori nello strumento MIRI deve essere ancora più bassa (-266°C). Questo è solo pochi gradi più caldo dello zero assoluto, che è l’ipotetica temperatura più bassa possibile (-273,15°C). In pratica, è irraggiungibile perché non ci deve essere alcun calore.

Quando il telescopio Webb sarà lanciato, un enorme scudo solare sarà dispiegato per proteggere MIRI e il resto dello strumento dalla radiazione termica del Sole, dandogli una capacità di raffreddamento passivo. Dopo circa 2,5 mesi nello spazio, l’attrezzatura criogenica dell’osservatorio inizierà a ridurre la temperatura dei rivelatori MIRI ai necessari -266°C per diciannove giorni.

Problemi di raffreddamento

La stampa cita Konstantin Penanen, uno specialista di attrezzature criogeniche che lavora per uno dei laboratori della NASA (JPL, California meridionale) che gestisce la navicella MIRI: “Non è un grande problema raffreddare qualsiasi oggetto a temperature ultra-basse sulla Terra, cosa che di solito viene fatta per qualche scopo industriale o scientifico. Tuttavia, tali apparecchiature a terra sono estremamente ingombranti. Per un osservatorio spaziale, c’è bisogno di un refrigeratore compatto, efficiente dal punto di vista energetico e con un’alta affidabilità, perché non saremo in grado di avvicinarci e riparare il malfunzionamento. Queste sono sfide serie che dovevano essere superate”.

Subito dopo il lancio, il James Webb diventerà il primo telescopio spaziale dell’umanità. L’osservatorio è progettato per risolvere i misteri del cosmo, esplorare mondi lontani vicino a diversi sistemi stellari e studiare le strutture e i processi misteriosi che hanno dato origine all’universo. L’osservatorio è un programma internazionale guidato dalla NASA. Partecipano anche le agenzie spaziali europee e canadesi.

MIRI è stato sviluppato congiuntamente dalla NASA e dall’ESA. Il Jet Propulsion Laboratory ha guidato lo sforzo americano per sviluppare MIRI, mentre un’alleanza internazionale di istituti di ricerca astronomica in Europa sta lavorando per aiutare l’ESA. Il team scientifico americano del MIRI è guidato da George Ricoeur dell’Università dell’Arizona e il team europeo è guidato da Gillian Wright.

La fotocamera high-tech nel vicino infrarosso sarà il principale strumento di imaging del telescopio. Si basa sui rilevatori MerCadTel. Il dispositivo opera nella gamma da 0,6 a cinque micrometri. È stato sviluppato dall’Università dell’Arizona e da una divisione della Lockheed Martin Corporation.