Nasa lança telescópio que supera o Hubble: conheça o James Webb, criado para captar as primeiras galáxias do Universo

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James Webb tem custo estimado em US$ 10 bilhões, será colocado em órbita em 18 de dezembro e vai 'alterar de forma fundamental o nosso entendimento sobre o universo', segundo a agência espacial.
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Por Lara Pinheiro, g1
29/10/2021 05h01 Atualizado há um dia
Postado em 30 de outubro de 2021 às 09h10m

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Ilustração simula o posicionamento do James Webb no espaço. — Foto: NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierrez

A Nasa, agência espacial americana, vai lançar ao espaço, em 18 de dezembro, o telescópio espacial James Webb. Ele vai complementar o Hubble, telescópio mais famoso da agência, que está há 31 anos em órbita.

(CORREÇÃO: ao publicar esta reportagem, o g1 errou ao informar que o James Webb seria lançado no domingo, 31. A data correta do lançamento é 18 de dezembro. A informação foi corrigida às 8h33).

Nesta reportagem, você vai entender quais as novas possibilidades que o James Webb traz:

1. O que é o James Webb?
2. Por que o seu lançamento é importante?
3. O James Webb vai substituir o Hubble?
4. Que avanços o James Webb vai permitir em relação ao Hubble?
5. A que distância o James Webb vai ficar da Terra?
6. Quanto tempo vai durar a missão do Webb?
7. Quanto custou o James Webb?
8. Ele terá manutenções?

1) O que é o James Webb?

O espelho de 18 segmentos do Telescópio Espacial James Webb vai capturar a luz infravermelha de algumas das primeiras galáxias que se formaram — Foto: NASA/DESIREE STOVER

O James Webb é o novo telescópio espacial da Nasa (JWST, na sigla em inglês: James Webb Space Telescope). Ele é, basicamente, um grande observatório espacial que consegue enxergar objetos – como estrelas, galáxias e exoplanetas – super distantes no espaço. Sua massa é de 6,5 toneladas.

O modelo em escala real do telescópio espacial James Webb em Austin. — Foto: Chris Gunn/Nasa

2) Por que o seu lançamento é importante?

Porque ele vai permitir aos astrônomos, literalmente, enxergar coisas no Universo que eles não conseguiam ver antes – como as primeiras galáxias que surgiram nele. (Veja detalhes na pergunta 4).

"É como um brinquedo novo dos astrofísicos. E esse brinquedo novo vai permitir que a gente faça um tipo de ciência que não conseguia fazer antes", explica o astrônomo Thiago Signorini Gonçalves, do Observatório do Valongo da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ).

Nas palavras da própria Nasa, o telescópio vai "alterar de forma fundamental o nosso entendimento sobre o universo".

O lançamento do James Webb é descrito pela agência como "um momento Apollo" – em uma referência às missões Apollo de exploração lunar, que levaram o primeiro homem a pisar na Lua em 1969.

Plantas do Telescópio Espacial James Webb — Foto: Nasa

3) O James Webb vai substituir o Hubble?

Não. Ele vai complementar o Hubble, explica Thiago.

"Ele é um telescópio que definitivamente não substitui o Hubble – o Hubble continua sendo importante. A gente agradece o Hubble ainda existir, inclusive, porque tem muita coisa que a gente só consegue ver com o Hubble. Mas o James Webb tem várias particularidades que eu diria que vão ser capazes de complementar o que o Hubble já fez e continua fazendo", afirma.

O telescópio espacial Hubble, da Nasa, se dedica a fotografar o espaço desde seu lançamento, em 24 de abril de 1990 — Foto: NASA

4) Que avanços o James Webb vai permitir em relação ao Hubble?

Vários. O primeiro é que ele é maior do que o Hubble, então consegue captar bem mais luz e enxergar mais longe. Seu espelho primário tem 6,5m de diâmetro (quase 3 vezes maior do que o do Hubble).

Outro é que o James Webb só consegue enxergar em infravermelho. Esse tipo de radiação quase não é visível para o Hubble, que só consegue enxergar uma faixa limitada dele.

"Isso tem algumas vantagens: os riscos de poeira ao redor de estrelas onde os planetas se formam emitem radiação infravermelha – então é melhor observar com esse tipo de radiação", explica Thiago.

"Da mesma forma, as galáxias, quanto mais distantes elas estão – por causa da expansão do Universo – mais vermelhas ficam. Quando a gente está observando as galáxias no Universo distante, é uma vantagem olhar no infravermelho", completa.

Como a luz infravermelha tem um comprimento de onda é mais longo que os outros, o James Webb vai conseguir olhar mais para trás no tempo – e enxergar as primeiras galáxias que se formaram no início do Universo.

É como olhar para o passado.

"Quanto mais longe [está a galáxia], mais no passado. É um efeito meio maluco de relatividade, mas você pode pensar assim: quando a gente está vendo uma coisa muito distante, está vendo uma coisa que aconteceu há muito tempo atrás – há bilhões de anos – e simplesmente levou muito tempo para a luz chegaàr até aqui", explica o astrônomo.

O JWST não é o primeiro telescópio da Nasa que consegue enxergar em infravermelho: o Spitzer, aposentado em janeiro do ano passado, também conseguia fazer isso. Mas o espelho primário do James Webb é quase 60 vezes maior em área – o que faz com que ele enxergue mais longe.

(E nem tudo está perdido para o Hubble: ele consegue enxergar a luz visível, comum, e a radiação ultravioleta, que o James Webb não consegue ver).

5) A que distância o James Webb vai ficar da Terra?

A 1,5 milhões de km – em um ponto chamado Lagrange Terra-Sol L2.

• Para comparação:

• A Terra está a 150 milhões de km do Sol.
• A Lua orbita a Terra a uma distância de aproximadamente 384,5 mil km.
• O Hubble orbita a Terra a uma altitude de cerca de 570 km acima dela.

Essa distância toda do Webb é necessária por basicamente dois motivos:

• O frio

O Webb vai observar, principalmente, a luz infravermelha de objetos fracos e muito distantes. O infravermelho é a radiação de calor, então todas as coisas quentes, incluindo telescópios, emitem luz infravermelha. Para evitar sobrecarregar os sinais astronômicos muito fracos com a radiação do telescópio, o telescópio e seus instrumentos devem estar muito frios. A temperatura operacional do Webb é de -223°C.

• Atração gravitacional

O Lagrange L2 é um ponto semiestável no potencial gravitacional em torno do Sol e da Terra. O ponto L2 fica fora da órbita da Terra enquanto ela gira em torno do Sol, mantendo os três em uma linha o tempo todo. As forças gravitacionais combinadas do Sol e da Terra podem quase "segurar" uma espaçonave neste ponto, e é necessário relativamente pouco combustível para mantê-la perto do L2.

6) Quanto tempo vai durar a missão do Webb?

Pelo menos 5 anos e meio após o lançamento (vai levar 6 meses até que ele chegue ao destino e comece a mandar imagens de volta para a Terra).

O objetivo é que o telescópio tenha uma vida útil maior do que 10 anos. Essa vida útil é limitada pela quantidade de combustível usado para manter a órbita e pelo funcionamento adequado em órbita da espaçonave e dos instrumentos.

7) Quanto custou o James Webb?

US$ 10 bilhões (cerca de R$ 56,2 bilhões).

8) Ele terá manutenções?

Não. Por ficar tão longe da Terra, fica inviável consertar o Webb se houver algum defeito, como já foi feito com o Hubble. A Nasa afirma que os benefícios potenciais de um conserto não compensariam os aumentos na complexidade, massa e custo da missão.

• Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech)
• Nasa
• UFRJ

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