James Webb

James Webb vs. Hubble: principais diferenças

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Depois de aproximadamente 30 dias de viagem pelo espaço, o novo telescópio da NASA, o James Webb, enfim chegou ao seu destino. Construído para substituir o Hubble, promete muito mais.  Mas afinal, qual a diferença entre eles? E por que foram necessários 30 dias de viagem até seu ponto de ancoragem?  

 

Imagem de WikiImages por Pixabay

 

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Hubble – um pouco de história

Sem dúvidas o telescópio Hubble foi crucial para um melhor entendimento do universo. Da exploração de novas galáxias. Fotos incríveis de nebulosas e outros sistemas planetários. E em última instância, até mesmo enxergar através de um túnel do tempo. Como por exemplo, quando registrou a galáxia GN-z11 distante 13,4 bilhões de anos luz. Uma galáxia tão antiga que estima-se que o universo todo tinha apenas 3% de sua idade atual quando ela se formou, a contar como tempo zero o “Big Bang”.

Sem dúvida estes registros foram incríveis.  Afinal, nos trouxe mais dados para entendermos como o Sol, a Terra, sistemas solares, e até galáxias nascem e morrem. Entretanto, as suas condições de operação são bem limitadas quando comparadas ao novo James Webb Telescope.  E para justificar esta afirmação, vamos ficar em apenas dois pontos:

 

Hubble telescope
fonte: https://www.nasa.gov/content/goddard/hubble-space-telescope-optics-system

 

1. Desenvolvimento Tecnológico

Mais de 40 anos de desenvolvimento tecnológico os separam. Embora o lançamento do Hubble tenha ocorrido em 4 de Abril de 1990 por meio do ônibus espacial Discovery na missão STS-31 (fotos da missão: https://www.nasa.gov/subject/3359/sts31/), há 32 anos, sua construção começou ainda na década de 1980. Há 40 anos. E se formos um pouco além, seu planejamento data ainda da década de 1970. Há 50 anos. Ou seja, desde então muito se avançou tecnologicamente em todos os setores. Inclusive em construção, lentes, captura e tratamento de imagens, e claro, computação e processamento de dados. 

A consequência disso é que hoje existe muito mais recursos não apenas para “registrar” uma imagem, mas também para processá-la (tratá-la) e analisá-la. E com isso, certamente fazendo novas descobertas que passaram despercebidas pelo Hubble. 

 

Manutenções do Hubble

E ainda, há de se considerar que o próprio Hubble precisou de manutenções. As quais foram possíveis de serem feita pelos astronautas enquanto os ônibus espaciais estavam em operação. A primeira, em 1993, com o ônibus espacial Endeavour na missão STS-61. Seu propósito, atualizar alguns sistemas do Hubble, além de instalar a óptica corretiva (o Hubble precisava de “óculos”). 7 astronautas passaram 10 dias no espaço consertando, trocando e instalando novos equipamentos. Em Janeiro de 1994 a primeira foto nítida foi feita, comprovando que a missão foi um sucesso.

Do mesmo modo, outras quatro missões foram realizadas em seguida também para atualizar equipamentos, instalar novos e reparar eventuais falhas. Foram elas: a STS-82 com o Discovery em fevereiro de 1997. STS-103 Também com o Discovery em dezembro de 1999. STS-109 com o Columbia em março de 2002 e; STS-125 com o Altantis em maio de 2009.

Mesmo com todos os percalços, pode se considerar o Hubble um tremendo sucesso. Pois ele já está há mais de 30 anos em operação, quando o projeto original previa 15 anos de coleta de dados. E se não fosse o encerramento das missões por ônibus espaciais em 2011, certamente ele teria uma sobrevida muito maior.  Detalhe: ele ainda está operando. 

 

2. Órbita do James Webb x Hubble

Outra grande e considerável diferença entre o Hubble e o James Webb, é a sua órbita. O primeiro foi alçado do ônibus espacial Discovery e colocado em órbita a uma altitude média de 570 Km.  Contudo, o mais novo telescópio da NASA foi lançado e enfim chegou ao seu destino final, a cerca de 1,5 milhões de quilômetros da terra. Ficando “ancorado” no chamado ponto de Lagrange 2 (L2).

Em outras palavras. O Hubble está em órbita terrestre e dá uma volta completa ao redor da terra a cada 95 minutos aproximadamente (https://www.satview.org/?sat_id=20580U). Tendo assim, pouco tempo de observação do espaço profundo.

Já o James Webb foi posicionado no ponto de Lagrange 2. Assim não está em órbita terrestre, e sim acompanha a mesma órbita da Terra em relação ao Sol. Ou seja,  sempre estará observando o cosmos sem interrupções. E ainda, a própria Terra e a Lua tornam-se protetores naturais do satélite. 

O entendimento deste posicionamento fica mais claro nestas ilustrações da própria NASA (https://webb.nasa.gov/content/about/orbit.html):

 

Distância da Terra em relação ao Sol. 

 

 

 

 

 

Comparação da órbita do Hubble e da Lua em relação a Terra. Distancia e alinhamento do James Webb em relação a Terra.

 

Animação da “órbita” do James Webb que ocorrem no mesmo momento da Terra em relação ao Sol.

 

Ponto de Lagrange 2

Os pontos de Lagrange foram determinados pelo matemático Joseph-Louis Lagrange no século XVIII. E neles, existe uma configuração estável no qual três corpos podem orbitar um em relação ao outro, mas permanecer na mesma posição em relação ao outro. São cinco os pontos determinados como podem ser vistos na ilustração a seguir: 

Fonte: https://webb.nasa.gov/content/about/orbit.html (NASA)

 

Deste modo, mesmo o James Webb estando a aproximadamente 1,5 milhões de quilômetros da terra, ele irá levar exatamente o mesmo tempo para orbitar o Sol do que a Terra. Embora por estar mais distante fosse esperado que levasse mais tempo.  Isto porque, existe um equilíbrio da atração gravitacional combinada do Sol e da Terra e o Ponto L2. 

Essa órbita além de mantê-lo em constante observação do espaço profundo, também permitirá comunicações constantes. Como ele estará sempre no mesmo local em relação a terra no “céu da meia noite”, a cerca de 1,5 milhão de quilômetros, bastará o uso de três antenas terrestres para isso. Serão  três grandes antenas no solo localizada na Austrália, Espanha e Califórnia.

 

James Webb e o futuro da exploração espacial

Este post um pouco mais longo foi dedicado a explicar as duas diferenças principais de cunho macro, entre o Hubble e o James Webb Telescopy. Mas há muito mais para saber sobre este incrível instrumento. Como ele funciona. Quais suas principais missões a curto prazo. E o que esperamos dele. Estes e outros assuntos voltarão a ser tópicos aqui em breve. 

 

 

Veja mais:

https://www.jwst.nasa.gov/

https://webb.nasa.gov/content/webbLaunch/whereIsWebb.html

https://webb.nasa.gov/content/about/orbit.html

https://esahubble.org/images/heic1608a/

https://esahubble.org/images/heic1103e/

https://www.flickr.com/photos/nasawebbtelescope/albums/72157720000770033/page1

 

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Fernando Pitt

Fernando Pitt

Engenheiro, Professor, Palestrante, Colunista, Blogueiro e Podcaster. Escreve todas as terças-feiras aqui no portal da Revista Única, cujos textos exploram prioritariamente as temáticas relacionadas à Educação e Tecnologia. Editor do blog: http://fernandopitt.com.br Host do Podcast classe.TECH (http://classe.tech disponível nos principais agregadores de Podcast)
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