Il telescopio spaziale più potente di sempre

La NASA sta lavorando per portare nello Spazio il più grande osservatorio astronomico spaziale mai realizzato, il James Webb Space Telescope (JWST), ma la realizzazione del progetto continua a essere più difficoltosa del previsto e ha portato a nuovi rinvii. Realizzato con la collaborazione dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e dell’Agenzia Spaziale Canadese, il JWST sarebbe dovuto essere in orbita già da qualche anno, almeno secondo i piani iniziali dei suoi progettisti, invece il lancio è stato appena rinviato al 2020. Lungo quanto due autobus di linea, il nuovo telescopio spaziale ci consentirà di osservare galassie e stelle lontanissime con una definizione mai vista prima, dandoci anche la possibilità di osservare le prime luci che accesero l’Universo, circa 13,8 miliardi di anni fa.

James Webb Space Telescope
La proposta di costruire un nuovo grande telescopio spaziale fu presentata per la prima volta nel 1996. L’idea, che rimane ancora oggi alla base del progetto, era offrire uno strumento per l’osservazione dello Spazio profondo da affiancare ad Hubble, il telescopio spaziale che da 27 anni ci offre immagini strabilianti e utili per le ricerche sul nostro sistema solare, la Via Lattea e le altre galassie. Quando sarà nello Spazio, comunque, il JWST non sarà in diretta concorrenza con Hubble: avrà la capacità di vedere molto più in profondità. E per poterlo fare avrà bisogno di uno specchio molto più grande e di allontanarsi dalla Terra.

Hubble segue un’orbita piuttosto ravvicinata al nostro pianeta, mantenendo una distanza media intorno ai 530 chilometri. Il JWST è invece progettato per raggiungere un’orbita estremamente più ampia, che lo porterà a trovarsi nei periodi di massima distanza a quasi 1,5 milioni di chilometri da noi, quasi tre volte lo spazio che separa la Terra dalla Luna. Lontano dal bagliore e dalle interferenze del nostro pianeta, potrà fornire osservazioni più accurate e precise.

Il JWST è inoltre più grande di Hubble. Il suo specchio, cioè il sistema ottico che raccoglie la luce e la convoglia verso i sensori del telescopio, raggiunge un diametro di 6,5 metri, contro i 2,4 di Hubble. È uno specchio enorme, impossibile da trasportare nello Spazio già aperto, considerato l’ingombro. I progettisti lo hanno quindi suddiviso in 18 esagoni, che dovranno dispiegarsi dopo il lancio come una sorta di origami. Ogni esagono è rivestito da una sottilissima lamina d’oro, che rende la superficie riflettente.

Complicazioni
Il JWST ha una massa stimata intorno alle 6,5 tonnellate e sarà trasportato in orbita da un razzo Ariane 5. I lanci spaziali sono sempre un’incognita, perché è sufficiente che qualcosa vada storto per compromettere la missione con una grande esplosione, ma nel caso del JWST non sarà quella probabilmente la difficoltà più grande. Dopo avere superato la Terra, il telescopio continuerà a viaggiare a lungo per raggiungere il punto di inserimento nella sua larga orbita. Dopo poco meno di 10 giorni di viaggio inizierà a esporre gli esagoni che formano lo specchio primario, nella settimana seguente si aggiungeranno i restanti specchi. Avverrà tutto in automatico a centinaia di migliaia di chilometri da noi, senza la possibilità di intervenire o di organizzare missioni per riparare lo strumento se qualcosa andasse storto, come era stato invece possibile fare con Hubble, vista la sua vicinanza alla Terra.

Secondo le previsioni delle agenzie spaziali che partecipano al progetto, JWST non avrà inoltre la possibilità di vivere a lungo come Hubble. La durata della missione principale sarà di 5 anni, con l’obiettivo di estenderla con una secondaria fino a 10 anni complessivi. Il telescopio ha bisogno di propellente per regolare la sua traiettoria e mantenere la giusta orbita: ne avrà a disposizione per un massimo di dieci anni.

Costi e rinvii
Costruire un satellite e metterlo in orbita è difficile e costoso, costruire un telescopio spaziale grande più del doppio e mandarlo così lontano da noi lo è ancora di più ed è uno dei progetti spaziali più complicati degli ultimi 20 anni. Ai progressivi rinvii per problemi tecnici e imprevisti si sono aggiunte spese non indifferenti. Il costo previsto del JWST era inizialmente tra 1 e 3,5 miliardi di dollari, con un lancio previsto tra il 2007 e il 2011. Un primo rinvio ha portato i costi a 4,5 miliardi di dollari, cui è seguita una profonda riorganizzazione del progetto nel 2011 con l’obiettivo di lanciare il telescopio nel 2018. La NASA non è stata in grado di mantenere la scadenza e non riuscirà nemmeno a rimanere entro gli 8 miliardi di dollari imposti come tetto massimo di spesa per la missione dal Congresso degli Stati Uniti.

Martedì 27 marzo la NASA ha annunciato che il JWST costerà almeno 8,8 miliardi di dollari, e che 837 milioni saranno necessari per il suo mantenimento e per la gestione della missione una volta che il telescopio sarà in orbita. È quindi probabile che il Congresso debba intervenire nuovamente per autorizzare un nuovo tetto di spesa. La missione non è comunque considerata a rischio: cancellarla equivarrebbe a buttare 7,3 miliardi di dollari spesi in questi anni per costruire il telescopio e progettare il suo lancio.

A settembre dello scorso anno la NASA aveva annunciato un nuovo rinvio, prevedendo di lanciare il JWST nella primavera del 2019. Il successivo rinvio annunciato ieri colloca la data ancora più avanti: maggio del 2020. Fino al prossimo febbraio i ricercatori avranno la possibilità di presentare le loro richieste per avere il telescopio a disposizione per qualche ora, per compiere le osservazioni necessarie alle loro ricerche. Visti i precedenti, i responsabili della NASA sono stati comunque molto cauti dicendo che la previsione di lancio tra due anni è certa solo al 70 per cento e che potrebbero esserci altri ritardi. Considerato che una volta in orbita il James Webb Space Telescope sarà praticamente impossibile da raggiungere, a più di un milione di chilometri da noi, la NASA non vuole correre nessun rischio e assicurarsi di avere fatto tutto il possibile per ridurre gli effetti di qualsiasi imprevisto.

James Edwin Webb, la persona cui è dedicato il telescopio spaziale, fu il secondo amministratore della NASA, ma soprattutto uno dei principali artefici del programma Apollo, che portò per la prima volta gli esseri umani sulla Luna. Lo fece affrontando grandi difficoltà e qualche duro fallimento, senza perdere di vista gli obiettivi e la tutela della reputazione dell’ente spaziale statunitense. Se mai il telescopio che porta il suo nome riuscisse un giorno a intravedere le prime luci dell’Universo, sarebbe in parte per merito suo.