A próxima geração de telescópios espaciais é um projeto que pretende dar continuidade à exploração científica iniciada pelo telescópio espacial Hubble. As descobertas feitas pelo Hubble e outros telescópios, provocaram uma revolução na astronomia e conduziram a novas questões, cujas respostas requerem um novo telescópio espacial mais poderoso e capaz de enxergar mais longe que o próprio Hubble. Ele foi nomeado Telescópio Espacial James Webb, em homenagem àquele que liderou a série de missões lunares conhecida como Projeto Appolo. De agora em diante referiremos a este telescópio pelo nome Webb.

Quatorze países estão envolvidos na construção deste observatório espacial, são eles: Alemanha, Áustria, Bélgica, Canadá, Dinamarca, Espanha, França, Inglaterra, Irlanda, Itália, Países Baixos, Suécia, Suíça, capitaneados pelos Estados Unidos através de sua agência espacial NASA. O Webb será lançado por um foguete Ariane 5 da base de lançamentos européia perto de Kouru na Guiana Francesa.

O Webb terá um espelho primário cujo diâmetro é 2.5 vezes maior que o do Hubble, o que equivale a uma área mais de seis vezes maior.

O espelho primário do novo telescópio espacial consistirá de 18 segmentos hexagonais de Berílio e sua massa será de 625 kg. Bem mais leve que o do Hubble que é feito de vidro e tem uma massa de 1,000 kg. As vantagens específicas do uso do Berílio são: o baixo peso, a dureza e a estabilidade em baixas temperaturas. A figura abaixo mostra uma comparação entre os dois espelhos.


Os objetivos principais do Webb são: observar as primeiras galáxias e objetos luminosos formados após a 'grande explosão' que deu origem ao Universo, estudar a evolução de galáxias desde as suas formações até o presente, observar a formação de estrelas desde os primeiros estágios de suas vidas até a possível formação de sistemas planetários em torno delas e medir as propriedades físicas e químicas destes sistemas. E também investigar a possibilidade da existência de vida neles.

O novo observatório espacial será colocado no segundo ponto de Lagrange, a cerca de 1.5 milhões de quilômetros de distância da Terra. Estes pontos são locais onde as forças gravitacionais do sistema Terra-Sol-Lua se cancelam exatamente. Este sistema possui cinco pontos nestas condições que são conhecidos como: L1, L2, L3, L4 e L5. Nestes pontos há um balanço entre as forças gravitacionais e o movimento orbital dos corpos.

O Webb requer uma órbita distante por várias razões. Ele observará, principalmente, a radiação infravermelha proveniente de objetos 'fracos' e localizados a grandes distâncias. O infravermelho é radiação de calor, todos os corpos quentes emitem esta radiação, inclusive telescópios. Por isso, tanto o telescópio como seus instrumentos devem estar sob baixas temperaturas. Para evitar a radiação infravermelha do Sol, da Terra, e da Lua, o observatório estará em uma órbita onde todos os três elementos estarão na mesma direção. Além disso, o Webb descreverá uma órbita na região do ponto L2, cujo raio é de 800 mil quilômetros. A figura abaixo à esquerda indica a localização do novo observatório espacial e à direita está a figura que mostra sua órbita, ambas foram adaptadas de NASA/JWST.

O observatório levará três meses para atingir sua localização. Em sua chegada serão realizadas operações de ajuste de temperaturas, de alinhamento e testes de seus sistemas de detecção. Estas atividades deverão durar por mais três meses quando então, a rotina de observações terá inicio.

Além do telescópio propriamente dito, o Webb possuirá uma capa protetora que evitará o aquecimento devido à incidência da iluminação solar. Ele estará munido de quatro instrumentos científicos de detecção: a câmera do infravermelho próximo do visível, o espectrógrafo também do infravermelho próximo, a câmera para imagens no infravermelho intermediário e o sensor de guiagem fina e filtro de sintonia. A figura abaixo mostra o esquema do novo observatório espacial.


O ISIM é o módulo que contem os instrumentos.

O telescópio estará a uma temperatura de -223ºC. Os instrumentos que detectam o infravermelho próximo estarão à temperatura de -234ºC e o do intermediário à -266ºC. Estas temperaturas serão atingidas utilizando refrigeração a Hélio.

O Webb foi projetado para descobrir e estudar as primeiras estrelas e galáxias formadas no início do Universo. Para observar estes objetos 'fracos', ele deve ser capaz de detectar corpos que são dez bilhões de vezes mais 'fracos' que as estrelas mais 'fracas' visíveis sem o auxílio de um telescópio. Isto significa que ele observará objetos que são de 10 a 100 vezes mais 'fracos' que os que o Hubble pode ver.

A figura abaixo mostra a expectativa em comparação, entre o alcance do Webb, do Chandra e do Hubble.



O telescópio Espacial Webb está previsto para ser lançado no ano de 2014.