Estamos a meras horas do lançamento do James Webb, o telescópio espacial que não pode falhar

O Telescópio Espacial James Webb (sigla JWST, “James Webb Space Telescope” em inglês) é o telescópio espacial mais poderoso, mais sofisticado e mais complexo alguma vez construído. Será lançado para o espaço amanhã, sábado, dia 25 de dezembro, entre as 12:20 e as 12:52 (hora portuguesa).

O culminar de quase três décadas de investigação, desenvolvimento e construção, os astrónomos esperam que dê início a uma nova era de descobertas na astronomia, alterando fundamentalmente a nossa compreensão do Universo.

Nenhum outro observatório espacial foi sujeito a mais testes e escrutínio do que o JWST. Sobreviveu a cancelamentos, alterações de design e erros técnicos. Sobreviveu também a infortúnios orçamentais, desastres naturais como o Furacão Harvey, uma pandemia e até à ameaça de pirataria ao viajar da Califórnia para a Guiana Francesa através do Canal do Panamá.

O observatório de 10 mil milhões de dólares, que é um ambicioso projeto conjunto da NASA, da ESA e da Agência Espacial Canadiana, irá descolar a bordo de um foguetão Ariane 5 do Centro Espacial de Kourou, na Guiana Francesa.

Um dos avanços tecnológicos mais incríveis do Telescópio Espacial James Webb é o seu espelho, o maior já lançado para o espaço. Para sequer caber num veículo de lançamento, os engenheiros tiveram que inventar uma maneira completamente nova de construir espelhos.

Dividiram-no em 18 segmentos hexagonais, cujos segmentos laterais são “dobrados” para trás para assim caber na cápsula de lançamento. Uma vez no espaço, os lados desdobram-se para a sua forma principal. Cada um dos segmentos hexagonais pode ser redirecionado independentemente e até “dobrado” levemente para criar uma imagem focada e evitar o problema que assolou o Hubble no início da sua missão.

Os segmentos do espelho são feitos de berílio, banhados a ouro e totalizam um diâmetro de 6,5 metros. Isto é consideravelmente mais do que o espelho de 2,4 metros do Telescópio Espacial Hubble.

Embora seja considerado por muitos o sucessor do Hubble, o JWST é um telescópio infravermelho (tem alguma capacidade ótica limitada). O Hubble é sobretudo um telescópico ótico, com capacidade infravermelha e ultravioleta limitada. Assim sendo, é um telescópio mais complementar do que um sucessor do Hubble propriamente dito.

Um telescópio infravermelho, para funcionar corretamente, tem que estar protegido do Sol e arrefecido a temperaturas negativas extremas. E é aqui que entra o escudo de calor do James Webb, outra maravilha tecnológica.

O escudo de calor do Telescópio Espacial James Webb é feito de cinco camadas muito finas de Kapton revestido a alumínio, para assim refletir a luz do Sol e proteger o espelho e os instrumentos científicos do telescópio. Mesmo fino, é durável o suficiente para aguentar impactos de micrometeoritos. Aquando do lançamento, este também está dobrado, de modo idêntico ao seu espelho. Uma vez no espaço, o escudo de calor expande-se até ao tamanho de um campo de ténis.

Todos estes processos de desdobramento do espelho e do escudo de calor, no espaço, são incrivelmente complexos. São centenas de mecanismos e procedimentos (344 passos, para ser exato) que têm que funcionar na ordem devida e na perfeição durante as próximas semanas. Não haverá ajuda humana para reparações como aconteceu várias vezes ao longo da missão do Hubble.

Isto porque o James Webb não irá para órbita da Terra – vai na realidade orbitar o Sol, a 1,5 milhões de quilómetros da Terra, no que se chama de segundo ponto Lagrange, ou L2. É uma viagem de 29 dias até uma órbita considerada especial porque esta permite com que o telescópio fique sempre alinhado com a Terra (para efeitos de comunicação) enquanto se move em torno do Sol e lhe dá uma proteção constante contra a radiação solar (e contra o brilho da Terra e da Lua) recorrendo ao escudo de calor, assegurando uma temperatura estável de funcionamento perto dos -225º C (o lado voltado sempre para o Sol atingirá cerca de 85º C).

Aquando da posição definitiva do telescópio espacial no espaço, seguir-se-ão meses de testes, calibrações, alinhamentos e ainda mais testes. Seis meses após o lançamento, o JWST abrirá finalmente os seus olhos ao cosmos.

Alguns dos objetivos científicos do JWST envolvem compreender a formação inicial do nosso Universo, que se baseia na ideia de que começou com um Big Bang e que está a expandir-se. O espaço entre as galáxias é esticado à medida que o Universo se expande, e isso significa que a luz emitida pelas galáxias está também ela a esticar-se enquanto viaja pelo espaço. É o que se chama de desvio para o vermelho.

Observar no infravermelho permite-nos ver bem para trás no tempo e observar a luz das primeiras galáxias.

O infravermelho é excelente para a observação de discos de gás e poeira que orbitam estrelas jovens e que podem, eventualmente, formar planetas. Por outras palavras, podemos ver reservatórios de material que vão dar azo a novos planetas. A poeira é aquecida pela estrela e brilha como calor. A radiação infravermelha é basicamente calor.

A missão também vai permitir a deteção de gases nas atmosferas de exoplanetas. Os cientistas estão particularmente interessados em procurar gases, como metano ou carbono ou magnésio, que podem indicar a presença de vida num planeta. A estes gases chamamos bioassinaturas. Se bem-sucedida, a astronomia entrará num novo território onde podemos realmente determinar o que é um sinal de vida e o que não é um sinal de vida.

No geral, o JWST vai explorar todas as fases da história cósmica – desde o Sistema Solar até às galáxias mais distantes. Vai revelar descobertas totalmente novas e inesperadas e ajudar a humanidade a compreender as origens do Universo.

O lançamento do foguetão Ariane 5 será transmitido online e em direto pela NASA TV, na aplicação da agência espacial e no seu website. O público também poderá acompanhar à descolagem no Facebook, Twitter, YouTube, Twitch e Daily Motion. A ESA também fará a sua própria transmissão no seu canal Web e no seu canal de YouTube.

Cerca de 30 minutos após o encerramento desta transmissão, começará uma conferência de imprensa com os líderes da NASA e da missão do Webb, que também será transmitida online.

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Saiba mais:

JWST (Telescópio Espacial James Webb):
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STScI (website para o público)
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