Telescopio spaziale James Webb

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Telescopio spaziale "James Webb" in costruzione
Un momento della costruzione del telescopio spaziale “James Webb”. Immagine tratta dal sito della NASA.

Il telescopio spaziale “James Webb” è stato lanciato nello spazio il 25 dicembre 2021 ed orbiterà intorno al Sole rimanendo sempre ad una distanza costante ma molto elevata (1,5 milioni di kilometri!) dalla Terra.

Distanza del telescopio spaziale James Webb
Schema semplificato dell’orbita del telescopio spaziale “James Webb”. Il telescopio orbiterà mantenendosi sempre ad una distanza di circa 1,5 milioni di kilometri dalla Terra. Una serie di teli alle spalle degli specchi del telescopio dovranno schermare i raggi infrarossi provenienti dal Sole. In questo modo i deboli raggi infrarossi provenienti dalle galassie più lontane saranno più facilmente individuabili.

La notevole distanza e la posizione che dovrà essere sempre opposta a quella del Sole rispetto alla Terra gli permetterà di osservare i raggi infrarossi con le minori interferenze possibili. Il fatto che orbiterà così lontano dalla Terra renderà impossibile mandare astronauti a compiere qualsiasi eventuale riparazione, per cui tutto dovrà funzionare con un livello di perfezione mai raggiunto prima. Il suo costo è davvero incredibile, quasi dieci miliardi di dollari (!) e se qualcosa dovesse andare storto…

Il telescopio spaziale “James Webb” è costituito da molti strumenti scientifici, apparecchiature tecniche di supporto e da una serie di specchi esagonali, con un ingombro, quando le apparecchiature sono nella configurazione definitiva, abbastanza importante: 7 metri di altezza per 6,5 metri di larghezza. Cliccando qui è possibile visionare un video che mostra tutto il processo di apertura del dispositivo una volta lanciato nello spazio. Sono felice di poter dire che tutte queste operazioni si sono svolte correttamente e tutto sta andando per il verso giusto!

Per disegnare lo schema del telescopio spaziale “James Webb” si inizia con la matita 2H tracciando una linea verticale che divida a metà il Foglio. Su questa linea si farà un segno a 2 cm di distanza dal margine in basso.

Tutorial disegno telescopio Webb 01Si dispongono le squadre per tracciare, sempre con la matita 2H, un segmento orizzontale di 10 cm, all’altezza del segno fatto precedentemente.

Tutorial disegno telescopio Webb 02

A questo punto si costruisce, con l’ausilio di un compasso, un esagono regolare di 10 cm di lato, partendo proprio dal segmento orizzontale appena tracciato.

Tutorial disegno telescopio Webb 03

Per chi non ricorda come si costruisce un esagono regolare dato il lato, di seguito è riportata un’immagine in cui sono chiaramente visibili i segni che è necessario tracciare con il compasso per individuare i sei vertici dell’esagono.

Tutorial disegno telescopio Webb 03 b

Su ogni lato si farà un piccolo segno ogni 2 cm, come mostra la figura sotto.

Tutorial disegno telescopio Webb 04

Noi abbiamo fatto dei segni piccolissimi, tracciati in maniera leggera con la matita 2H, per cui forse, se non ingrandite bene l’immagine, non li vedete chiaramente. Nella figura seguente i segni si vedono in maniera più marcata ma, mi raccomando, non fateli così!

Ora si tracciano linee parallele al lato in alto a sinistra, partendo dai piccoli segni di prima.

Tutorial disegno telescopio Webb 05

Ora si tracciano linee parallele al lato in alto a destra.

Tutorial disegno telescopio Webb 06

Tracciamo per ultime le linee orizzontali:

Tutorial disegno telescopio Webb 07

A questo punto con la matita HB si tracciano i contorni degli specchi esagonali dorati:

ial disegno telescopio Webb 08

Infine si colora cercando di riprodurre il colore del sottile strato d’oro con cui sono stati ricoperti gli specchi del vero telescopio.

Tutorial disegno telescopio Webb 09

Una riflessione: il grande specchio del telescopio è alto circa 7 metri e largo 6,5 metri. Nello spazio l’intera apparecchiatura dispiegata e pronta ad essere operativa appare così:

Telescopio spaziale James Webb
Un’immagine del telescopio spaziale James Webb in una ricostruzione digitale delle fasi di dispiegamento.

Come ha fatto ad entrare dentro al razzo Ariane 5 che ha un diametro di soli 5,4 metri? Come avrete visto nei filmati, è stato necessario “ripiegare” su sé stesso lo specchio. Per questo motivo è stato scelto il modello a “mosaico di elementi esagonali” ideato per la prima volta dall’astronomo italiano Guido Horn D’Arturo nel lontano 1932.

Bibliografia:

AA. VV. – Una nuova era per l’astronomia. Come il James Webb Space Telescope sta trasformando la nostra immagine dell’universo – Le Scienze – Febbraio 2023

Altre fonti:

Nathaniel Kahn – Telescope: nel cuore dell’universo – Discovery Channel 2016

Marco Malaspina – Completata l’apertura dello specchio di JWST – Media INAF del 9/1/2022