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Cronaca di un viaggio: 29 giorni di lavoro per il James Webb

Diretto verso il punto gravitazionalmente stabile Lagrange Sole-Terra 2, a 1,5 milioni di chilometri dal nostro pianeta in direzione di Marte, il James Webb ha già eseguito alcune manovre previste nella tabella di marcia post lancio.

Il telescopio spaziale della Nasa da 10 miliardi di dollari è stato portato nello spazio da un razzo Ariane 5 decollato dallo spazio porto europeo di Kourou in Guyana francese il 25 dicembre alle ore 13.20 ora italiana.

Dal lift off tutte le manovre sono state confermate: rilasciato ad un’altitudine di circa 1.400 chilometri, circa 30 minuti dopo il lancio Webb ha aperto il suo pannello solare che ha cominciato a fornire energia. Dopo il dispiegamento dell’array solare, gli operatori della missione hanno stabilito un collegamento di comunicazione con il telescopio dal Luigi Broglio Space Center. Il team guidato da Jahjah Munzer dell’ASI ha effettuato il primo contatto con la missione dopo la separazione, seguendo il lanciatore Ariane 5 con l’antenna MLD2A a partire da 22 minuti dal lancio. Lo Space Telescope Science Institute di Baltimora ha inviato i primi comandi al veicolo spaziale.

Il calendario per il James Webb prevede, nei 29 giorni che seguiranno, l’attivazione di circa 50 operazioni  principali e 178 meccanismi di rilascio per implementarle, dichiara l’ingegnere dei sistemi di missione Webb Mike Menzel, del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, in un video predisposto dalla Nasa a ottobre scorso.

Intanto, con una velocità di crociera pari a circa 1.3 chilometri al secondo, il telescopio James Webb ha già completato con successo due azioni previste: l’antenna ad alto guadagno è stata puntata verso la Terra per facilitare ulteriormente le comunicazioni con il team di missione e ieri- il giorno dopo il lancio- è stata eseguita la combustione del motore per affinare la sua traiettoria verso L2.

Domani 28 dicembre, a tre giorni dal lancio, il pallet che contiene l’enorme parasole di Webb, una struttura a cinque strati progettata per mantenere freschi il telescopio a infrarossi e i suoi strumenti, verrà abbassato.

Il processo di apertura del parasole è particolarmente complesso: ciascuno dei cinque fogli dello scudo ha 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 il parasole è stato lanciato in una configurazione compatta e il processo di dispiegamento è particolarmente complesso. La struttura del parasole ha 140 meccanismi di rilascio, 70 gruppi di cerniere, 400 pulegge, 90 cavi e otto motori di dispiegamento, che devono funzionare tutti correttamente affinché i cinque strati si dispongano come previsto. La copertura protettiva si staccherà dal parasole cinque giorni dopo il lancio e i suoi bracci si estenderanno il sesto giorno dal lancio. Tutte le operazioni dell’installazione del parasole dovrebbero essere completate entro otto giorni dal decollo e solo allora il team sposterà l’attenzione sull’ottica.

A circa 10 giorni dal 25 dicembre il Webb estenderà il suo specchio secondario largo 0,74 metri, così chiamato perché è la seconda superficie che i fotoni dello spazio profondo colpiranno nel loro percorso verso gli strumenti dell’oscilloscopio, mentre lo specchio primario di Webb largo 6,5 metri è composto da 18 segmenti esagonali ed è stato lanciato piegato, come il parasole.

Al 13 esimo giorno dispiegherà le due “ali” laterali che dovranno bloccarsi in posizione, dando alla superficie la sua piena dimensione. Solo allora il James Webb sarà nella sua configurazione finale. Effettuando un’altra combustione del motore al 29 giorno dal lancio entrerà in orbita attorno a L2, dove inizierà una  serie di procedure di accelerazione.

Solo dopo due o tre mesi dal lancio i segmenti dello specchio primario verranno allineati in modo che agiscano come un’unica superficie di raccolta della luce. Sarà un lavoro scrupoloso e dispendioso in termini di tempo, poiché lo specchio deve essere perfettamente allineato, con una precisione di 150 nanometri: un foglio di carta ha uno spessore di circa 100.000 nanometri.

Uno degli scienziati del team ha calcolato il rapporto tra il tempo in cui verranno allineati gli specchi e il tempo in cui un filo di erba impiega nella crescita: il movimento degli specchi impiegherà un tempo più lento del tempo di crescita di un filo d’erba.

Verso la fine di giugno verranno testati e calibrati anche i quattro strumenti scientifici di Webb in attesa delle normali operazioni a  partire da sei mesi dopo il lancio.

In apertura il JWST visto dallo stadio superiore dell’Ariane 5 momenti dopo la separazione. Credito: Arianespace

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