O Telescópio Espacial James Webb foi lançado em 25 de dezembro de 2021.

O Telescópio Espacial James Webb da NASA (JWST), orbitará o Sol a 1,5 milhão de quilômetros da Terra. Crédito da imagem: alex-mit via Getty Images

O Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA é um observatório espacial infravermelho lançado em 25 de dezembro de 2021, do local de lançamento da ESA em Kourou, na Guiana Francesa, às 7h20 EST (1220 GMT; 9h20, horário local em Kourou), a bordo de um foguete Arianespace Ariane 5. 

O Telescópio Espacial James Webb, de US$ 10 bilhões, o maior e mais poderoso telescópio de ciência espacial da NASA, sondará o cosmos para descobrir a história do universo desde o Big Bang até a formação de planetas alienígenas e além. É um dos Grandes Observatórios da NASA, enormes instrumentos espaciais que incluem o Telescópio Espacial Hubble para perscrutar profundamente o cosmos.

TELESCÓPIO ESPACIAL JAMES WEBB: FATOS IMPORTANTES

Levou 30 dias para o Telescópio Espacial James Webb viajar quase 1,5 milhão de quilômetros (um milhão de milhas) até sua casa permanente: Em um ponto de Lagrange, um local gravitacionalmente estável no espaço. O telescópio chegou a L2, o segundo ponto de Lagrange sol-Terra em 24 de janeiro de 2022. L2 é um ponto no espaço próximo à Terra que fica em frente ao sol; essa órbita permitirá que o telescópio fique alinhado com a Terra enquanto orbita o sol. Tem sido um local popular para vários outros telescópios espaciais, incluindo o Telescópio Espacial Herschel e o Observatório Espacial Planck.

De acordo com a NASA, o Telescópio Espacial James Webb se concentrará em quatro áreas principais: Primeira luz no universo, formação de galáxias no início do universo, nascimento de estrelas e sistemas protoplanetários e planetas (incluindo as origens da vida).

O Telescópio Espacial James Webb passará por uma série de testes científicos e de calibração, incluindo implantação de protetor solar, implantação do telescópio, ativação de instrumentos e alinhamento dos espelhos. Crédito da imagem: Future

O JWST está atualmente passando por uma série de testes científicos e de calibração, incluindo ativação do instrumento e alinhamento do telescópio. De acordo com o Space Telescope Science Institute, as melhores imagens do JWST começarão a aparecer cerca de seis meses após o lançamento, embora já tenhamos recebido algumas imagens impressionantes do JWST durante sua fase de alinhamento. 

Espera-se também que o poderoso Telescópio Espacial James Webb tire fotos incríveis de objetos celestes como seu antecessor, o Telescópio Espacial Hubble. Felizmente para os astrônomos, o Telescópio Espacial Hubble permanece em boas condições de saúde e é provável que os dois telescópios funcionem juntos nos primeiros anos do JWST. O JWST também analisará exoplanetas que o Telescópio Espacial Kepler encontrou ou acompanhará observações em tempo real de telescópios espaciais terrestres.

O Telescópio Espacial James Webb é o produto de uma impressionante colaboração internacional entre a NASA, a Agência Espacial Europeia (ESA) e a Agência Espacial Canadense. Segundo a NASA, o JWST envolveu mais de 300 universidades, organizações e empresas em 29 estados dos EUA e 14 países. A duração nominal do Telescópio Espacial James Webb é de cinco anos, mas a meta é de 10 anos, segundo a ESA.

LANÇAMENTO E IMPLANTAÇÃO DO TELESCÓPIO ESPACIAL JAMES WEBB

Para as últimas notícias e atualizações da missão, confira a missão do Telescópio Espacial James Webb da NASA: Página de atualizações ao vivo.

O Telescópio Espacial James Webb da NASA (JWST) foi lançado em 25 de dezembro de 2021, do local de lançamento da ESA em Kourou, na Guiana Francesa, às 7h20 EST (1220 GMT; 9h20, horário local em Kourou), a bordo de um foguete Arianespace Ariane 5.  

Graças ao lançamento bem-sucedido e preciso, a NASA anunciou que o JWST deve ter combustível suficiente para mais que dobrar sua expectativa de vida mínima de 10 anos. Desde o seu lançamento, as realizações do Telescópio Espacial James Webb continuam chegando.

ONDE ESTÁ O TELESCÓPIO ESPACIAL JAMES WEBB?

Um impressionante vídeo em HD capturou o observatório voando para longe do foguete Ariane 5 que o levou ao espaço. O vídeo de três minutos mostra o Webb se afastando lentamente de seu estágio de foguete e desdobrando seus painéis solares. Este vídeo é particularmente notável, pois marca a última visão que veremos do Telescópio Espacial James Webb, já que o observatório não possui câmeras a bordo.

O Telescópio Espacial James Webb depois de se separar do foguete Ariane 5 que o levou ao espaço. Esta é uma das nossas últimas vistas do impressionante telescópio. Crédito da imagem: ESA

O Telescópio Espacial James Webb implantou e testou uma antena chave em 26 de dezembro de 2021, em um processo que levou cerca de uma hora, de acordo com um comunicado da NASA. A antena será responsável pelo envio de dados científicos duas vezes ao dia para a Terra. Apenas um dia depois, em 27 de dezembro, o observatório navegou além da órbita da lua. 

Em 31 de dezembro de 2021, o Webb desdobrou com sucesso seu enorme protetor solar. O tensionamento das cinco camadas do protetor solar começou em 3 de janeiro de 2022 e foi concluído no dia seguinte. O espelho secundário do telescópio foi então implantado com sucesso e travado em 5 de janeiro de 2022. 

Então, em 8 de janeiro de 2022, a NASA anunciou que o Telescópio Espacial James Webb havia desdobrado com sucesso o espelho primário gigante e agora está totalmente implantado. O próximo passo para o Webb é o alinhamento dos 18 espelhos individuais que compõem o espelho primário do observatório. A NASA estima que o trabalho pode levar até 120 dias após o lançamento para que o alinhamento seja concluído.

O Telescópio Espacial James Webb chegou ao seu destino final: L2, o segundo ponto de Lagrange Sol-Terra, que orbitará, em 24 de janeiro de 2022, depois de viajar quase 1,5 milhão de quilômetros (um milhão de milhas). Os pontos de Lagrange são pontos gravitacionalmente estáveis no espaço.

IMAGENS DO TELESCÓPIO ESPACIAL JAMES WEBB

A primeira imagem publicada tirada pelo Telescópio Espacial James Webb mostra parte de um mosaico criado ao longo de 25 horas a partir de 2 de fevereiro de 2022, no início do processo de alinhamento dos 18 segmentos do espelho do Telescópio Espacial James. Crédito da imagem: NASA

Em 11 de fevereiro, a NASA anunciou que o Telescópio Espacial James Webb havia capturado suas primeiras imagens da luz das estrelas. A primeira imagem tirada pelo Webb foi de uma estrela chamada HD 84406. A luz da HD84406 foi capturada pelos 18 segmentos de espelho do Webb localizados no espelho primário, resultando em um mosaico de 18 pontos brilhantes dispersos. 

“À medida que o Webb se alinha e se concentra nos próximos meses, esses 18 pontos se tornarão lentamente uma única estrela”, disse Thomas Zurbuchen, administrador associado da NASA para a Diretoria de Missões Científicas, no Twitter. 

Em 18 de fevereiro, a NASA divulgou uma imagem nova e melhorada da HD84406, trazendo 18 cópias desfocadas de uma estrela em uma formação hexagonal deliberada. Uma vez que o observatório tenha alinhado com sucesso os segmentos individuais do espelho primário, ele iniciará o processo de empilhamento de imagens. Isso trará 18 imagens umas sobre as outras em uma visão clara. 

Webb também tirou uma "selfie" impressionante usando uma câmera especializada dentro do instrumento NIRCam. A câmera foi projetada para ser usada para fins de engenharia e alinhamento.

Uma "selfie" mostra os 18 segmentos do espelho primário do Telescópio Espacial James Webb visto de uma câmera especializada dentro do instrumento NIRCam. Crédito da imagem: NASA

Na "selfie" você pode ver que um dos segmentos do espelho está brilhando mais do que os outros, isso porque é o único segmento no momento alinhado com sucesso e apontando para uma estrela. O resto dos segmentos do espelho foram alinhados com sucesso um por um. 

Em 28 de abril, a NASA anunciou em um comunicado que o Telescópio Espacial James Webb havia terminado sua fase de alinhamento depois de demonstrar que pode capturar "imagens nítidas e bem focadas" em todos os seus quatro instrumentos científicos.

O Telescópio Espacial James Webb da NASA agora pode capturar imagens nítidas de objetos celestes com vários instrumentos, anunciou a agência em 28 de abril de 2022. Crédito da imagem: NASA/STScI

A próxima fase do trabalho incluirá o comissionamento de instrumentos científicos juntamente com a calibração do telescópio.  

MANDATO CIENTÍFICO DO TELESCÓPIO ESPACIAL JAMES WEBB

O mandato científico do JWST é dividido principalmente entre quatro áreas:  

Primeira luz e reionização 

Isso se refere aos estágios iniciais do universo após o Big Bang iniciar o universo como o conhecemos hoje. Nos primeiros estágios após o Big Bang, o universo era um mar de partículas (como elétrons, prótons e nêutrons), e a luz não era visível até que o universo esfriasse o suficiente para que essas partículas começassem a se combinar. Outra coisa que o JWST estudará é o que aconteceu depois que as primeiras estrelas se formaram; esta era é chamada de "a época da reionização" porque se refere à quando o hidrogênio neutro foi reionizado (produzindo uma carga elétrica novamente) pela radiação dessas primeiras estrelas.

O espelho primário de 6,5 metros (21,3 pés) de diâmetro do Telescópio Espacial James Webb. Crédito da imagem: NASA/C. Gunn

Formação de galáxias 

Observar as galáxias é uma maneira útil de ver como a matéria está organizada em escalas gigantescas, o que, por sua vez, nos dá dicas de como o universo evoluiu. As galáxias espirais e elípticas que vemos hoje evoluíram de diferentes formas ao longo de bilhões de anos, e um dos objetivos do JWST é olhar para as primeiras galáxias para entender melhor essa evolução. Os cientistas também estão tentando descobrir como conseguimos a variedade de galáxias que são visíveis hoje, e as formas atuais que as galáxias se formam e se reúnem.

Nascimento de estrelas e sistemas protoplanetários

Os "Pilares da Criação" da Nebulosa da Águia são alguns dos mais famosos locais de nascimento de estrelas. As estrelas ficam em nuvens de gás e, à medida que as estrelas crescem, a pressão de radiação que exercem afasta o gás do casulo (que pode ser usado novamente para outras estrelas, se não estiver muito disperso). No entanto, é difícil observar através do gás. Os olhos infravermelhos do JWST poderão observar fontes de calor, incluindo estrelas que estão nascendo nesses casulos.

Planetas e origens da vida

A última década viu um grande número de exoplanetas descobertos, inclusive com o telescópio espacial Kepler da NASA. Os poderosos sensores do JWST poderão observar esses planetas com mais profundidade, incluindo (em alguns casos) imagens de suas atmosferas. Compreender as atmosferas e as condições de formação dos planetas pode ajudar os cientistas a prever melhor se certos planetas são habitáveis ou não.

INSTRUMENTOS A BORDO DO TELESCÓPIO ESPACIAL JAMES WEBB

O JWST virá equipado com quatro instrumentos científicos que permitirão observações em comprimentos de onda visíveis, infravermelho próximo e infravermelho médio (0,6 a 28,5 micrômetros). 

TELESCÓPIO ESPACIAL JAMES WEBB VS. TELESCÓPIO ESPACIAL HUBBLE

Comparação do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA e dos respectivos espelhos do Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA. Crédito da imagem: Future/Adrian Mann

O Telescópio Espacial James Webb é referido como o sucessor do Telescópio Espacial Hubble. 

O avanço científico tem tudo a ver com "ficar sobre os ombros de gigantes" e o JWST fará exatamente isso, pois seus objetivos científicos foram motivados pelos resultados do Hubble.

Os dois telescópios espaciais têm capacidades diferentes, enquanto o Hubble observou principalmente o cosmos em comprimentos de onda ópticos e ultravioletas (com algumas capacidades de infravermelho). O JWST observará principalmente o universo em infravermelho. Devido à expansão do universo, a luz de objetos distantes muda para comprimentos de onda mais longos na extremidade mais vermelha do espectro, conhecido como redshifted, de acordo com a ESA. O JWST observará essa luz infravermelha em grande detalhe e lançará luz sobre algumas das estrelas e galáxias mais antigas do universo.

Outra grande diferença entre o Telescópio Espacial James Webb e o Telescópio Espacial Hubble é que o JWST orbitará o Sol, enquanto o Hubble orbita a Terra. O JWST estará muito longe para ter suporte (se necessário), ao contrário do Hubble, que foi acessado e suportado por missões com ônibus espaciais.

ATRASOS DO TELESCÓPIO ESPACIAL JAMES WEBB

As coisas boas vêm para aqueles que esperam.

O JWST foi programado para voar pela primeira vez em 2007 e, desde então, a paciência dos astrônomos foi severamente testada. Uma mistura de problemas de engenharia, hesitação política e questões de gerenciamento de projetos contribuíram para inúmeros atrasos. 

Em julho de 2011, políticos dos EUA ameaçaram retirar o financiamento do JWST. Após alguns meses de roer as unhas, a espaçonave foi salva em novembro de 2011. Então, em março de 2018, o lançamento do JWST foi adiado devido a problemas técnicos com a espaçonave. No final daquele ano, em junho, um conselho de revisão independente recomendou que o lançamento fosse adiado para março de 2021. 

Em 2020, a pandemia global de coronavírus (COVID-19) impactou o progresso do JWST e em julho de 2020, a NASA anunciou uma nova data de lançamento para 31 de outubro de 2021. Apesar da perseverança e determinação da equipe do JWST durante um período difícil, os atrasos continuaram chegando. 

Em junho de 2021, problemas com o veículo de lançamento Ariane 5 adiaram a data de lançamento para novembro ou possivelmente início de dezembro de 2021. Então, em setembro, a NASA e a ESA anunciaram mais um atraso, pois o observatório ainda não havia sido enviado de sua localização original na Califórnia para o local de lançamento da ESA em Kourou, na Guiana Francesa. As duas agências anunciaram uma nova data de lançamento para 18 de dezembro, mas o mau tempo logo empurrou o lançamento para outra data. 

Finalmente, o JWST foi lançado com sucesso em 25 de dezembro de 2021, a partir do local de lançamento da ESA em Kourou, na Guiana Francesa, às 7h20 EST (1220 GMT; 9h20, horário local em Kourou), a bordo do foguete Arianespace Ariane 5. 

A CONTROVERSA NOMEAÇÃO DO TELESCÓPIO ESPACIAL JAMES WEBB

O telescópio espacial era anteriormente conhecido como Telescópio Espacial de Próxima Geração e foi renomeado para Telescópio Espacial James Webb em setembro de 2002. 

O JWST foi nomeado para o ex-chefe da NASA James Webb. O Webb assumiu o comando da agência espacial de 1961 a 1968, aposentando-se apenas alguns meses antes da NASA colocar o primeiro homem na lua.

Embora o mandato de Webb como administrador da NASA esteja mais intimamente associado ao programa lunar Apollo, ele também é considerado um líder em ciência espacial. Mesmo em um momento de grande turbulência política, Webb estabeleceu os objetivos científicos da NASA, escrevendo que o lançamento de um grande telescópio espacial deveria ser um objetivo fundamental da agência espacial. 

A NASA lançou mais de 75 missões de ciência espacial sob a orientação de Webb. Eles incluíram missões que estudaram o sol, estrelas e galáxias, bem como o espaço diretamente acima da atmosfera da Terra.

Nem todo mundo está feliz com a escolha do nome do telescópio espacial. Uma petição online foi criada por críticos pedindo à NASA para renomear o telescópio devido a alegações de que Webb foi cúmplice de discriminação contra funcionários gays e lésbicas da NASA durante seu mandato. Desde então, a NASA disse que não renomeará o telescópio, apesar das reinvindicações.

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RECURSOS ADICIONAIS

• Você pode aprender como o JWST foi projetado para responder a algumas das maiores questões do universo com a Agência Espacial do Reino Unido e explorar seus impressionantes espelhos com a NASA. 
• Mantenha-se entretido e outros com o mesmo interesse com esses fatos divertidos e um quebra-cabeças dobrável da Northrop Grumman.

BIBLIOGRAFIA

• Astrofísica na próxima década: O Telescópio Espacial James Webb e Instalações Concorrentes (Astrofísica e Anais da Ciência Espacial). 
• Telescópio Espacial James Webb da NASA: Observações JWST no sistema solar. 
• Gardner et al. "O Telescópio Espacial James Webb", Avaliações de Ciências Espaciais, Volume 123, 2006. DOI: 10.1007/s11214-006-8315-7

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Referência:

HOWELL, Elizabeth; DOBRIJEVIC, Daisy. NASA's James Webb Space Telescope: The ultimate guide. Space, Nova York, 29, abr. 2022. Referência. Disponível em: <https://www.space.com/21925-james-webb-space-telescope-jwst.html>. Acesso em: 02, mai. 2022.

Marcello Franciolle F T I P E
Founder - Gaia Ciência

Marcello é fundador da Gaia Ciência, que é um periódico científico que foi pensado para ser uma ferramenta para entender o universo e o mundo em que vivemos, com temas candentes e fascinantes sobre o Universo e Ciências da Terra para inspirar e encantar as pessoas. Ele é graduando em Administração pelo Centro Universitário N. Sra. do Patrocínio (CEUNSP) – frequentou a Universidade de Sorocaba (UNISO); graduação em Análise de Sistemas e onde participou do Encontro de Pesquisadores e Iniciação Científica (EPIC). Suas paixões são literatura, filosofia, poesia e claro ciência.