Confronto tra Hubble e James Webb

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opo 30 anni di fedele servizio, il telescopio spaziale Hubble sta per passare il testimone al suo successore, il telescopio spaziale James Webb. Ma questo nuovo telescopio non è solo più grande del suo predecessore.

Quando sarà lanciato in orbita, James Webb avrà 100 volte la potenza di Hubble. Sarà in grado di vedere più lontano e più accuratamente di qualsiasi altro strumento di osservazione prima di esso.

Il lancio di James Webb è previsto per marzo 2021.

Diamo un’occhiata ad alcune delle caratteristiche che ci aiuteranno a capire le differenze fondamentali tra i telescopi Hubble e James Webb.

Le principali differenze tra i due telescopi

I loro nomi

Mentre molti telescopi della NASA prendono il nome di astronomi e astrofisici, per la prima volta è stato premiato un alto funzionario del governo, ma non un funzionario qualsiasi. James E. Webb fu il secondo amministratore della NASA tra il 1961 e il 1968. È stato il capo dell’agenzia spaziale durante lo sviluppo del programma lunare che ha permesso agli americani di mettere piede sulla luna.

Hubble è il nome dell’astronomo Edwin Hubble. Questo illustre personaggio fu responsabile della scoperta dell’espansione dell’Universo (*all’epoca dell’astronomo belga Georges Lemaitre. La legge che descrive la distanza tra le galassie è ora chiamata legge di Hubble-Lemaître)

La loro posizione nello spazio

Una delle principali differenze tra i telescopi Hubble e James Webb è l’orbita che entrambi prendono.

Hubble si trova molto vicino alla Terra. Orbita intorno al nostro pianeta ad un’altitudine di circa 570 km dalla superficie terrestre. Questa posizione si è rivelata perfetta per eseguire le riparazioni su questo venerabile telescopio.

La sua altitudine si è persino rivelata cruciale, poiché appena lanciato, si è scoperto che i problemi tecnici producevano immagini completamente sfocate! Gli astronomi di tutto il mondo si aspettavano di vedere l’Universo come non era mai stato osservato prima, ma sono rimasti sorpresi quando sono state pubblicate le prime foto.

Infatti, Jean Olivier, ex ingegnere capo del telescopio Hubble, ha sottolineato il disagio che ha provato quando ha visto i primi risultati. “Avevamo appena lanciato un telescopio nello spazio e riusciva a malapena a vedere. Mi sono sentito malissimo”.

Ecco un esempio dello scandalo che circonda quelle prime foto:

Immagini della galassia M100 prese prima e dopo la missione di riparazione del 1993

A differenza di Hubble, se un tale errore si verifica durante il lancio di James-Webb, non ci sarà speranza di correggerlo questa volta.

Questo perché il nuovo telescopio spaziale non orbiterà intorno alla Terra, ma al Sole. Gli ingegneri che lavorano al progetto hanno scelto il punto di Lagrange per posizionare il loro bambino.

Il problema è che il punto di Lagrange (L2) si trova a 1,5 milioni di km dalla Terra. È quattro volte la distanza tra la Terra e la Luna!

Questa posizione è stata scelta perché è abbastanza lontana nello spazio da permettere al telescopio di essere permanentemente coperto dal suo schermo solare. Non sarà quindi disturbato dalla luce del Sole, della Terra o della Luna. Sarà quindi in grado di rimanere a una temperatura fredda, ideale per il funzionamento dei suoi sensori a infrarossi.

L’unico problema è che se qualcosa va storto, la NASA non sarà in grado di inviare un astronauta per riparare la navicella. Quindi speriamo che tutto vada bene durante il lancio e lo spiegamento del telescopio.

Gli strumenti di osservazione

Anche se Hubble e James Webb sono entrambi telescopi, non sono stati progettati per svolgere le stesse missioni.

Confrontiamo per un momento le due macchine.

Hubble è stato progettato per osservare il cielo allo stesso modo dell’occhio umano. Si dice che faccia le sue osservazioni nel campo “visibile” della luce (o “spettro visibile”).

Hubble ha permesso agli astronomi di vedere il cielo come lo vedrebbero gli occhi umani se avessero la capacità di vedere così lontano (tuttavia, nel corso del tempo, sono state installate telecamere aggiuntive, soprattutto per studiare il campo di radiazione nel vicino infrarosso). L’ultima missione ha avuto luogo nel 2009).

A differenza di Hubble, il nuovo James Webb è stato specificamente progettato per osservare lo spazio nel campo molto speciale della luce infrarossa, che è invisibile all’occhio umano.

Si dice quindi che osservano il cielo a diverse lunghezze d’onda.

Questo diagramma della NASA mostra i diversi telescopi e le lunghezze d’onda per cui sono stati progettati.

James Webb sarà in grado di catturare la luce dai raggi infrarossi sparsi dalle stelle, ma anche da galassie lontane la cui luce ci raggiunge principalmente sotto forma di luce infrarossa.

La dimensione dello specchio

Il nuovo telescopio spaziale sarà molto più grande di Hubble. Mentre Hubble ha uno specchio con un diametro di 2,5 metri, James Webb ha uno specchio composto da 18 piccoli specchi esagonali che insieme formano un diametro di 6,5 metri.

Questo darà a James-Webb sette volte la capacità di raccolta della luce del suo predecessore. In altre parole, avrà bisogno di fissare un angolo di spazio per meno tempo per ottenere un’immagine.

Nel 1995, Hubble ha prodotto una delle immagini più sorprendenti mai scattate da Hubble. Per 10 giorni, Hubble ha focalizzato la sua lente su un piccolo angolo buio del cielo. Il risultato è stato quello di evidenziare migliaia di galassie.

Per produrre un’immagine comparabile, James Webb richiederà molto meno tempo di esposizione.

La dimensione dello specchio gli permetterà anche di catturare più luce, e quindi di catturare la luce di oggetti molto più lontani di quelli che Hubble può raggiungere.

La scala del telescopio

Un’altra grande differenza è la dimensione delle due macchine. Mentre Hubble è lungo 13,3 metri (le dimensioni di uno scuolabus!), quando sarà dispiegato nello spazio, James Webb misurerà 22 metri x 12 metri (le dimensioni di un campo da tennis!).

Questo articolo ci ha permesso di fare un confronto tra i telescopi Hubble e James Webb. Abbiamo visto che, sebbene entrambi siano telescopi spaziali, non sono stati progettati per lo stesso scopo.

Mentre Hubble è stato originariamente costruito per osservare lo spazio visibile, James Webb è stato sviluppato specificamente per osservare la luce infrarossa e permettere agli astrofisici di vedere più lontano di qualsiasi telescopio oggi.

In questo senso, James Webb ci permetterà di saperne di più sulle origini dell’Universo.

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