19 Novembre 2014 - All'interno di una stanza molto grande e molto pulita della NASA Goddard Space Flight Center . in Greenbelt, Md, quasi 30 lavoratori vestito di tute protettive bianche, occhiali e stivaletti blu sono raggruppate attorno alle parti di una macchina del tempo.
Queste parti - specchi oro coperto, campo da tennis di dimensioni schermi solari, telecamere a infrarossi delicate - stanno lentamente messi insieme per diventare il James Webb Space Telescope.
Gli astronomi sperano che la Webb sarà in grado di raccogliere la luce che è molto lontano da noi e si muove ancora più lontano. L'universo si sta espandendo da quando il big bang ha ottenuto è iniziato, ma gli scienziati ritengono che se il telescopio è abbastanza potente, che potrebbe essere solo in grado di vedere la nascita delle prime galassie, circa 13,5 miliardi di anni fa.
"Questo è simile all'archeologia", dice Harvard astrofisico Avi Loeb, che ha contribuito a missione scientifica piano di Webb. "Stiamo scavando in profondità nell'universo. Ma, come le fonti di luce diventano più deboli e più lontano, avete bisogno di un grande telescopio come il James Webb ".
Prende il nome da un ex NASA direttore, il 21 metri di diametro del telescopio Webb sarà 100 volte più potente come il telescopio spaziale Hubble, che è stato lanciato nel 1990. Anche se Hubble non è stato il primo telescopio spaziale, le sue immagini di oggetti lontani hanno abbagliato il pubblico e ha portato a scoperte in astrofisica, quali la determinazione quanto velocemente l'universo si espande.
La Webb sarà sia più grande e situato in una zona più scura dello spazio di Hubble, che permette di catturare immagini da galassie più deboli. Quattro telecamere a infrarossi verranno catturare la luce che si sta allontanando da noi molto rapidamente e che si è spostato dal visibile allo spettro infrarosso, descritto come rosso-spostato. Il vantaggio di utilizzare la luce infrarossa è che non è bloccata da nubi di gas e polveri che possono trovarsi tra il telescopio e la luce. Specchi di Webb sono ricoperte da un sottile strato di oro che assorbe la luce blu, ma riflette giallo e rosso luce visibile, e le sue telecamere rilevare la luce infrarossa e una piccola parte dello spettro visibile. Come gli oggetti si allontanano da noi, la lunghezza d'onda della loro luce si sposta dalla luce visibile alla luce infrarossa. È per questo che le telecamere a infrarossi del Webb sarà in grado di vedere le cose che sono sia lontani e si allontana da noi.
Le telecamere saranno anche sondare le atmosfere dei pianeti che ruotano attorno a stelle vicine, conosciute come pianeti extrasolari, per le firme chimiche della vita: acqua, ossigeno e forse anche l'inquinamento da civiltà aliene.
Ma prima di tutti che la scienza abbagliante accade, c'è un sacco di test da fare a Goddard, la camera pulita e un vicino "crio-camera".
I vari test saranno spremere, scuotere, congelare e torcere migliaia di singole parti, nel tentativo di assicurarsi che il veicolo spaziale sopravviverà blastoff da uno spazioporto nella Guyana francese e l'ambiente freddo della sua posizione in orbita quasi un milione di chilometri dalla Terra. In confronto, i cerchi di Hubble a soli 375 miglia sopra il nostro pianeta, a seconda della sua orbita.
Il progetto, che ha avuto inizio nel 2004, picchi di ottobre 2018 quando il telescopio viene lanciato su un razzo Ariane 5 dalla Agenzia Spaziale Europea. D'ora in poi, NASA ingegneri troveranno il ritmo raccogliendo e scadenze ottenere ancora più stretto.
Come un giovane ingegnere nei primi anni 1990, Paul Geithner ha aiutato a risolvere piccoli urti sul vetro specchio di Hubble, un difetto scoperto dopo il telescopio è stato nello spazio. Oggi, alle 52, Geithner è fare in modo tutto rimane in pista sulla catena di montaggio Webb a Goddard. Dice il test di singole parti, tra cui ognuno dei 18 specchi esagonali, il backplane (che la NASA descrive come la spina dorsale tenendo gli specchi) e tutti gli strumenti scientifici sarà effettuata entro la fine di quest'anno. A partire nei primi mesi del 2015, le parti del telescopio e la sua nave spaziale saranno uniti tra loro con colla speciale e bulloni.
"Non è fattibile per testare come un sistema completo", ha detto Geithner, vice project manager della NASA per le questioni tecniche. "Allora, cosa significa è che dobbiamo testare diversi pezzi di esso e convincere noi stessi attraverso test e analisi che quando è messo insieme, funzionerà."
Già nel 1990, la NASA ha inviato astronauti per riparare specchio di Hubble nel corso di una operazione pericolosa che ha richiesto cinque giorni di passeggiate spaziali. Ma non è un'opzione per la Webb: Sarà parcheggiata troppo lontano.
Geithner ha detto che ognuno ha imparato lezioni da l'errore Hubble, che la NASA attribuito a un imprenditore. Ora, la necessità di test indipendente dalle superfici ottiche è chiara. "Non utilizzare gli stessi strumenti utilizzati per rendere l'ottica di dirvi che va bene," ha detto.
Quest'anno ha concluso diversi "crio-test" (test reazioni a temperature estremamente basse), in cui la struttura scatolare contenente le telecamere a raggi infrarossi - chiamato l'Integrated Science Instrument Module, o ISIM - è stata abbassata in una camera a vuoto 60-piede-alto a Goddard. L'aria è pompata per simulare le condizioni nello spazio, azoto liquido allagata una camera interna e super-raffreddato elio stata pompata in una camera interna più piccola. Il pacchetto di quattro fotocamera di fronte a temperature di 11 gradi Kelvin, che è meno-440 gradi Fahrenheit.
"Lo sforzo più grande non è la scuotendo dal lancio [navicella]", ha spiegato Geithner. "Ma il tutto si contrae quando si raffredda, quindi c'è un sacco di stress sulle articolazioni e cerca di strappare distinguersi."
ISIM sopravvissuto alla crio-test nel mese di luglio, è stato riscaldato a temperatura ambiente e poi rimosso dalla crio-camera nel mese di ottobre. Ha bisogno di essere tirato a parte, poi mettere di nuovo insieme per le prove finali del prossimo anno.
Misurazione tutto significa due volte il telescopio Webb funzionerà come si suppone, secondo Geithner. Ma la sperimentazione supplementare è costoso.
Superamento dei costi e primi ritardi quasi ucciso il progetto nel 2011. prezzo di Webb è salito rispetto alle stime iniziali di 1 miliardo di dollari alla fine del 1990 per la cifra attuale di 8,8 miliardi dollari. Ma il Congresso ha dato la NASA una seconda possibilità, e l'agenzia ha rivisto il bilancio costruzione di mantenerlo entro i limiti. Eppure, la Webb è più costoso missione scientifica della NASA. Alcuni critici dicono che ha succhiato soldi lontano da altri progetti meritevoli, come altre missioni in tutto il sistema solare e monitorare i cambiamenti ambientali sulla Terra.
NASA Charles Bolden ha detto il capo lavoratori Goddard nel mese di febbraio che il progetto è il budget e nei tempi previsti, a condizione che il Congresso mantiene il flusso di denaro.
Nel frattempo, gli scienziati, come Sara Seager del MIT, che studia pianeti extrasolari che ruotano attorno a stelle lontane, immaginano le scoperte che avranno luogo una volta Webb dirige i suoi specchi verso lo spazio profondo. Come un pianeta si muove di fronte a una stella, i ricercatori sperano di vedere le impronte digitali della sua atmosfera, che assorbe la luce delle stelle. Analizzando lo spettro chimica della luce, possono essere in grado di determinare la composizione dell'atmosfera. L'ossigeno ha una impronta spettrale, come fa il metano, biossido di carbonio e altri gas presenti in atmosfera.
Seager e altri scienziati possono puntare il telescopio a pianeti extrasolari, ma non ottenere molto tempo di usarlo perché l'intero telescopio si riscalda e si raffredda mentre passa dal giorno alla notte.
Cacciatori Exoplanet devono puntare il telescopio per lungo tempo in un posto. Il telescopio Webb rappresenta un grande passo in avanti, secondo Seager, perché non sarà disturbato dalla luce o la radiazione dal sole e la Terra , e quindi sarà in grado di vedere gli oggetti più lontano. (A parasole a cinque strati e la distanza dalla Terra proteggerà il telescopio.)
"Ogni volta che si mette qualcosa di nuovo nello spazio, il mondo dell'astronomia cambia radicalmente", ha detto Seager.
Quando la NASA iniziò a progettare il telescopio Webb, sono stati solo di essere scoperti esopianeti. Quelli primi erano enormi, corpi Giove-size che erano troppo freddo o troppo velenoso per ospitare le condizioni necessarie per la vita. Ora, gli scienziati hanno trovato più di 5000 pianeti extrasolari, da giganti grandi di gas a piccoli mondi rocciosi che si trovano all'interno di quella che viene chiamata la "zona di Goldilocks" - né troppo vicino né troppo lontano dalla loro stella, le condizioni di significato non sono né troppo calda né troppo fredda.
"Questi [telescopi spaziali] prendono così tanto tempo per costruire", ha detto Seager. "All'inizio non sapevamo circa la ricchezza di pianeti extrasolari, e non sapevamo che erano così diverse. Vedo il James Webb come strumento per la seconda generazione di studio dei pianeti extrasolari. "
Mentre aspettano per il lancio del Webb in quattro anni, Seager e altri scienziati planetari stanno elaborando un elenco di sistemi stellari che potrebbero essere candidati per i primi studi.
Seager dice che le piace di ricordare alla gente il valore dei grandi progetti scientifici complessi, anche se costano un sacco di soldi, richiedere molto tempo per costruire e non hanno un payoff scientifica concreta.
"Come nazione, dovremmo costruire le cose complicate e spingendo il limite del progresso della tecnologia? E 'una domanda che mi piace rappresentare per la gente ", ha detto. "Dovremmo solo ottenere da, o è fondamentale per il nostro futuro ad investire nelle tecnologie complicate? Che di solito li fa pensare per un po '. "
Fonte
http://www.disclose.tv/news/NASA_builds_a_...e_Hubble/111207
