Foi mesmo no fim do mês de Agosto que a equipa do Goddard Space Center da NASA, responsável pelo James Webb Space Telescope, anunciou que finalmente este telescópio estava completamente montado. Assim fica marcado para Março de 2021 o lançamento daquele que será o maior e mais complexo observatório astronómico baseado no Espaço, e que será também o maior caçador de vida extraterrestre já alguma vez lançado pela Humanidade. Se tudo correr bem, uma vez que após ser lançado terá que realizar diversas manobras até ficar completamente operacional, este telescópio responderá sozinho a diversos enigmas da Ciência sobre a formação do Universo.

O telescópio espacial James Webb pertence ao conjunto de grandes projectos que autenticamente “descapitalizou” a NASA ou seja, que colocaram problemas crescentes no que diz respeito ao ajustamento dos custos e do cronograma inicialmente previsto. Por exemplo, dada a grandeza destas empreitadas os custos da NASA entre 2014 e 2018 subiram 27,6%, tendo chegado a colocar o James Webb na linha de projectos de Alto Risco.

Os atrasos que empurraram o lançamento de Maio de 2020 para Março de 2021 fizeram com que o preço do desenvolvimento passasse dos 8 mil milhões para os 9,66 mil milhões, acrescentando um atraso de 7 anos ao seu lançamento, inicialmente previsto para 2014.

Não foi o único projecto a sufocar a NASA: o SLS – Space Launch Systeam teve problemas desde sempre com o seu estágio principal, sendo que a Boeing terá subestimado a complexidade da montagem do motores e custos de mão-de-obra com ele relacionados. Junta-se ao SLS o desenvolvimento do módulo Orion, o Mars 2020 e o Space Network Ground Segment Sustainment, que é um projecto de upgrade das estações terrestres utilizadas pela NASA. E também há problemas com a missão Ionospheric Connection Explorer, ou ICON, principalmente por causa do desenvolvimento do foguetão Pegasus XL.

Um projecto ambicioso para um telescópio complicado…

O James Webb Space Telescope é o sucessor do conhecido telescópio Hubble, e vai continuar a pesquisar onde o Hubble “parou”… Com uma superfície total de 25 m², compreendendo 18 segmentos hexagonais de berílio banhado a ouro, combinados para formar um espelho com 6,5 metros. Fazendo um balanço, este telescópio terá uma superfície 5 vezes maior do que o telescópio Hubble.

E porquê tão grande, tão complexo e tão caro? A necessidade de observatórios baseados no Espaço é algo que não se consegue ultrapassar. Por estarem a voar no Espaço a clareza das suas observações é única, uma vez que evitam o calor e as poeiras flutuantes da atmosfera, além de que a atmosfera da Terra reflecte luz que define os objectos observados.

Estão a ser feitos avanços para melhorar a qualidade das observações em Terra, mas nada é semelhante à pureza da imagem espacial.

Considera-se que o JWST seja o sucessor do Hubble, no que diz respeito às suas observações. O Hubble contudo, só é capaz de captar a luz visível e ultravioleta enquanto o JWST capta infra-vermelhos, e portanto apesar do JWST ser sucessor do Hubble de facto é muito mais parecido com o telescópio espacial Spitzer.

De facto a grande diferença entre o Spitzer e o James Webb, é que o espelho reflector do Spitzer tinha apenas 85 cm e o JWST tem 6,5 metros e toda uma instrumentação completamente inovadora e actualizada.

E porque fazer um telescópio tão caro baseado no Espaço?

Captar a radiação de infra-vermelhos a partir da Terra é praticamente impossível, uma vez que esta seria contaminada com o calor da própria Terra. No fundo é uma experiência que todos já tivemos, quando olhamos para uma longa estrada no pico do calor, e os objectos observados ao longe parecem ondular com o calor.

Por esta razão desde 1996 que se começou a desenhar este telescópio espacial, que vai operar a baixíssimas temperaturas no Espaço (cerca de -220 graus). E com o seu grande espelho reflector vai captar a luz que atravessa o universo e agora nos chega biliões de anos após a sua emissão original, permitindo que o JWST nos faça recuar até milhões de anos após o Big Bang, captando assim a luz primordial (ver video de explicação).

A precisão deste caçador de Vida

O James Webb vai observar estrelas e exoplanetas, analisando a sua atmosfera. Isto se tudo correr bem: a complexidade do JWST deve-se ao facto de ter de ser fechado o espelho para efeitos de lançamento (em foguetão) e alinhado posteriormente já no Espaço, com precisão “nanométrica”, para que possa analisar correctamente as imagens.

A verdade é que os 18 hexágonos reflectores (usados para captar os infra-vermelhos a grande distância) podem ser controlados individualmente, o que aliás permitirá observar vários objectos ao mesmo tempo.

Mas tem sido uma odisseia a construção do James Webb. O material ideal para reflectir os infra-vermelhos é o ouro, mas se estes hexágonos fossem construídos em ouro puro, este telescópio não poderia ser lançado por foguetão por ser demasiado pesado. Assim foi inventada a solução de construí-los em berílio banhado a ouro (bastante mais leve), para fazer o efeito reflector que consequentemente será aumentado para que possa ser analisado.

Como resultado, os pesados hexágonos ficaram a pesar individualmente cerca de 20 Kg, tendo recebido uma camada de 3 gramas de ouro sobre toda a sua superfície.

Para além dos sensores de infravermelhos mais sensíveis e avançados de sempre, o JWST tem uma membrana de protecção solar, garantindo que a instrumentação continue a trabalhar a temperaturas baixas, 7 kelvin em alguns instrumentos (ou -266 graus), não aquecendo portanto com a exposição ao Sol. 

O JWST será colocado atrás da Terra relativamente ao Sol, e para além das órbita lunar no ponto de Lagrange 2 ou seja, num ponto onde ficará estático uma vez que as forças gravitacionais se anulam.

James Webb será lançado a 28 de Agosto de 2021

O JWST será colocado a 1,5 milhões de Km da Terra. Depois de se “desembrulhar” (alinhar o espelho, estender a membrana de protecção solar, etc) em pleno Espaço, estará demasiado longe para poder ser reparado caso tenha alguma avaria… É um “tudo ou nada” com 9.7 mil milhões de dólares que a NASA e os seus parceiros arriscam.

Se tudo correr bem, como explica o Professor Michio Kaku no seu livro “The Future of Mankind” (O Futuro da Humanidade), o James Webb poderá servir de caçador de civilizações de tipo 2, segundo a Escala de Kardashev.

Esta escala assenta no pressuposto de que no Universo, em particular na nossa galáxia temos 400 mil milhões de estrelas (ou sóis), sendo a sua maior parte orbitados por planetas, e alguns deles na zona habitável. Além de que se estima as existências de 100 mil milhões de galáxias na periferia da nossa galáxia. Por esta razão os físicos categorizaram quais os tipos de civilizações que poderemos encontrar no Universo, uma vez de que os números excluem a possibilidade racional da não-existência de outras civilizações.

Desta forma o JWST pode, e por ter sido desenhado para procurar fontes de calor, eventualmente detectar civilizações de Tipo 2, Estelares, ou aquelas que retiram a energia directamente do seu próprio Sol, com estruturas alienígenas de que se suspeita a existência nos últimos anos. Chamamos a este tipo de estruturas as Esferas de Dyson, cujo conceito é explicado no vídeo seguinte, em desenho animado.

E a título de provocação, se a esfera de Dyson parece ser algo de “irreal”, veja-se o que a NASA descobriu com o telescópio Kepler, no meio de 150.000 estrelas, num espaço que foi observado continuamente durante 4 anos, e colectando registos de 30 em 30 minutos…

Foi esta estrela que originou o programa de ciência “Planet Hunters”, dada a sua estranheza, pois não existe explicação para os dados.

Será que já descobrimos a localização de uma civilização de tipo 2? Bom, em 2021 vai para o Espaço um telescópio que demorou 30 anos a construir e que foi pensado/moldado através da construção de um modelo em peças de Lego. Esse telescópio poderá responder a este tipo de perguntas.

 

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