Telescópio espacial JWST, na busca de vida em outros planetas

O James Webb Space Telescope, comumente chamado de JWST ou Webb, é um observatório espacial, não tripulado, projetado com um telescópio que funciona na faixa infravermelho do espectro eletromagnético, porém com alguma capacidade no espectro de luz visível. É um projeto sob a responsabilidade das agências espaciais NASA, CSA e ESA. Deverá ser lançado ao espaço em 2018 e terá um custo estimado em seis bilhões de dólares. O nome foi dado em homenagem a James Edwin Webb (1906-1992), que comandou o programa Apollo e muitas outras importantes missões espaciais da agência NASA.

O JWST permitirá uma visão nova do espaço profundo, com mais detalhas que o telescópio espacial Hubble, lançado em 1990, pois incorporará novas tecnologias e novos avanços da ciência.

O telescópio JWST tem aproximadamente 2,5 vezes o tamanho do Hubble.
O telescópio JWST tem aproximadamente 2,5 vezes o tamanho do Hubble. (Crédito NASA)

Pesará cerca de 6.500 Kg terá o comprimento de um Boeing 737. Será dobrável para poder ser compacto e caber dentro do foguete Ariane 5, que o lançara ao espaço saindo da base Kourouque. Veja o vídeo abaixo que mostra isso.

O espelho do JWST será constituído de 18 segmentos de espelho que, juntos, formarão um espelho de 6,5 m de diâmetro. O do Hubble tem 2,4 m de diâmetro.
O espelho do JWST será constituído de 18 segmentos de espelho que, juntos, formarão um espelho de 6,5 m de diâmetro. O do Hubble tem 2,4 m de diâmetro. (Créditos NASA)

O Webb poderá detectar radiações fracas, dez bilhões de vezes mais fracas que as estrelas mais fracas visíveis a olho nu, radiações de 10 a 110 vezes mais fracas que aquelas que o Hubble pode detectar.

A imagem mostra a distância da órbita do  James Webb Space Telescope.
A imagem mostra a distância da órbita do James Webb Space Telescope. (Créditos NASA)

O Webb ficará a uma distância de cerca de 1,5 milhões de km da Terra, longe de interferência eletromagnéticas, numa órbita que acompanhará à da Terra ao redor do Sol. Será colocado em órbita no ponto Lagrange L2 e orbitará o Sol na mesma velocidade angular que a da Terra. Estará sempre próximo à Terra, o que permitirá comunicação rápida e sem interferências. Nessa distância da Terra, o Webb não contará com serviço de manutenção; seus componentes e equipamentos deverão ter excepcional confiabilidade a falhas.

Observará sistemas estelares muito distantes, o que significa captar sinais tênues e de fraca intensidade. Qualquer interferência sobre o sinal captado (infravermelho) seria um sério problema. O Webb, como todo objeto, emite infravermelho e quanto mais quente mais emite. Para evitar interferências do próprio telescópio, este e seus instrumentos operarão à baixa temperatura, cerca de -240º C. Além disso, o Webb terá um escudo térmico em sua parte traseira voltado sempre para o Sol e a Terra, que bloqueará a radiação infravermelha vinda destes. Na parte traseira, também haverá um painel solar.

O objetivo da missão do Webb é pesquisar como as primeiras galáxias se formaram a partir do Big Bang, como ocorreu a formação dos primeiros aglomerrados de estrelas e dos primeiros sistemas planetários, e estimar propriedades físico-químicas de sistemas planetários visando a levantar o potencial desses sistemas de sustentar vida. Coletará informações a partir das primeiras formações estrelares do universo, que possivelmente ocorreram quando o universo tinha ainda apenas de 2 a 3% de sua idade atual, que é  estimada em 13,7 bilhões de anos.

Como já dito, o Webb observará principalmente no espectro de luz infravermelha, entre 0,6 e 28 mícron. Por quê? Estudar as formação do Universo requer observar a luz infravermelha emitida dele (a luz visível não chegaria), ou seja, requer um telescópio otimizado para essa faixa de luz. Além disso, a formação de estrelas e planetas ocorre no centro de densas nuvens de poeira, que obscurecem e bloqueiam a visão para comprimentos de onda normalmente visíveis. A luz infravermelha é menos afetada por pequenas partículas de pó e pode atravessar essas nuvens de poeira, ou seja, ao observar a luz infravermelha podemos observar além dessa poeira para ver os processos de formação de estrelas e planetas. No entanto, o JWST não poderá ver diretamente “matéria escura”, matéria invisível que compõe uma grande parte da massa de galáxias e aglomerados de galáxias, e medir seus efeitos.

Outro ponto é que, para observar isso, é preciso olhar profundamente o espaço, olhar para um tempo muito atrás (leva tempo para a luz do passado chegar até aqui e, quanto mais longe observamos, mais observamos o passado). O universo está se expandindo e, quanto mais longe está o que é observado, mais rápido isso se afasta de nosso sistema solar. Isso causa um fenômeno chamado redshift, pelo qual a luz emitida do objeto desvia-se cada vez mais para comprimentos de onda mais avermelhadas, para o espectro infravermelho.

Além disso, exoplanetas com temperaturas como a da Terra emitem boa parte de sua radiação em infravermelho. O Webb será capaz de ver diretamente a luz refletida de grandes planetas (como Júpiter). Observará proto-planetas e planetas jovens em formação, enquanto ainda estão muito quentes. O JWST terá capacidade coronagraphic, que bloqueia a luz da estrela-mãe na qual o planeta orbita. Isso é necessário, pois a estrela-mãe é milhões de vezes mais brilhante que os planetas que a orbitam. O JWST poderá até mesmo ver a luz da estrela-mãe passando através da atmosfera do planeta, e desse modo, dar uma ideia da composição gasosa do planeta e se ele tem água líquida em sua superfície.

O Webb procurará por planetas principalmente pelo método trânsito. Quando um planeta passa em frente de sua estrela-mãe, o brilho total da estrela cai um pouco. O valor dessa queda indica a existência de um possível planeta e o percentual de quedra no brilho total permite medir o tamanho do planeta. Quando o planeta vai para trás de sua estrela-mãe, o brilho total aumenta, e por subtração, é possível determinar mais características do planeta. Somado ao método de observação de velocidade radial, é possível estimar outras característica do exoplaneta como massa e densidade.

Além disso, o Webb poderá observar com bastante riqueza de detalhes o nosso sistema solar, o que permitirá testar e validar várias teorias sobre a formação do sistema solar. Também observará luas de gigantes de gás, cometas, asteróides, planetas, objetos rochosos ou de gelo, etc.

Sem dúvida, o James Webb Space Telescope permitirá muitas descobertas novas e fornecerá valiosas informações. Vamos aguarda até 2018 para podermos ver as primeiras imagens do Webb, que certamente serão impressionantes.

Página oficial da NASA sobre o James Webb Space Telescope.

 
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