Sembra che nella sua orbita lontano dalla Terra, il James Webb Space Telescope non sia così solo come si poteva pensare.
La zona di spazio occupata dal telescopio orbitale non è un vuoto totale – e ora è successo quello che i ricercatori e gli ingegneri temevano: un minuscolo pezzo di roccia, una micrometeorite, si è scontrata con uno dei segmenti speculari del James Webb.
Ma non c’è bisogno di farsi prendere dal panico. Gli ingegneri che hanno costruito il telescopio sono estremamente consapevoli dei rigori dello spazio e Webb è stato accuratamente progettato per resistervi.
“Abbiamo sempre saputo che Webb avrebbe dovuto resistere ai rigori dell’ambiente spaziale, che includono la luce ultravioletta e le particelle elettricamente cariche emesse dal Sole, i raggi cosmici provenienti da sorgenti esotiche nella galassia e gli attacchi occasionali di micrometeoroidi all’interno del nostro Sistema Solare“, afferma l’ingegnere vice project manager Paul Geithner del Goddard Space Flight Center della NASA
“Abbiamo progettato e costruito Webb con un margine di prestazione – ottico, termico, elettrico, meccanico – per garantire che possa svolgere la sua ambiziosa missione scientifica anche dopo molti anni nello spazio“.
La posizione di Webb in L2. (NASA)
Webb occupa una regione a 1,5 milioni di chilometri dalla Terra chiamata L2.
Si tratta di un punto dello spazio noto come punto Lagrange o Lagrangiano, dove l’interazione gravitazionale tra due corpi orbitanti (in questo caso, la Terra e il Sole) si bilancia con la forza centripeta dell’orbita per creare una tasca stabile dove oggetti di piccola massa possono restare “parcheggiati” per ridurre il consumo di carburante.
Questo è molto utile per la scienza, ma queste regioni possono raccogliere anche altre cose.
Giove, ad esempio, ha sciami di asteroidi che condividono la sua orbita in due dei punti di Lagrange che condivide con il Sole. Anche altri pianeti hanno asteroidi nei loro punti di Lagrange, anche se un po’ meno di Giove.
Non è chiaro esattamente quanti frammenti rocciosi e polvere ci siano in L2, ma sarebbe sciocco aspettarsi che la regione non ne abbia raccolta affatto.
Per questa ragione, Webb è stato progettato specificamente per resistere al bombardamento di particelle delle dimensioni di granelli di polvere che viaggiano a velocità estremamente elevate. La progettazione di Webb ha comportato simulazioni, inoltre gli ingegneri hanno condotto test di impatto su campioni di specchi per capire quali potrebbero essere gli effetti dell’ambiente spaziale e tentare di mitigarli.
Gli impatti possono spostare i segmenti dello specchio, ma il telescopio ha sensori per misurare le posizioni dello specchio e la capacità di regolarli, per correggere eventuali distorsioni che potrebbero derivarne.
Il Controllo Missione, qui sulla Terra, può anche inviare istruzioni a Webb per rimettere gli specchi dove dovrebbero essere. La sua ottica può anche essere allontanata in anticipo da sciami meteorici conosciuti.
E Webb è stato costruito con enormi margini di errore, in modo che il degrado fisico previsto nel tempo non porti la missione a una fine prematura.
È probabilmente in una posizione migliore rispetto a Hubble, che, nell’orbita terrestre bassa, è stato soggetto non solo agli impatti di micrometeoriti, ma a un costante bombardamento di detriti spaziali.
A differenza di Hubble, tuttavia, la distanza da Webb significa che i tecnici non potranno visitarlo fisicamente ed effettuare riparazioni (non che Hubble abbia avuto assistenza di recente; l’ultima missione del genere è stata nel 2009 e non ne riceverà un’altra).
Il micrometeoroide che ha colpito il telescopio – tra il 23 e il 25 maggio – è stato un evento casuale. L’impatto è stato, tuttavia, maggiore del previsto, il che significa che rappresenta un’opportunità per comprendere meglio l’ambiente L2 e cercare di trovare strategie per proteggere il telescopio in futuro.
“Con gli specchi di Webb esposti allo spazio, ci aspettavamo che impatti occasionali di micrometeoroidi avrebbero degradato le prestazioni del telescopio nel tempo“, afferma Lee Feinberg della NASA, responsabile dell’elemento ottico del telescopio.
“Dal momento del lancio, abbiamo incrociato quattro micrometeoroidi misurabili più piccoli coerenti con le aspettative ma questo è più grande di quanto ipotizzato dalle nostre previsioni di degrado”.
“Utilizzeremo questi dati di volo per aggiornare la nostra analisi delle prestazioni nel tempo e anche per sviluppare approcci operativi per assicurarci di massimizzare le prestazioni di imaging di Webb nella migliore misura possibile per molti anni a venire“.
Le prime immagini a colori e spettroscopiche di Webb dovrebbero ancora arrivare nei tempi previsti, il 12 luglio 2022.