Por mais de três décadas, o Hubble inspirou o mundo com imagens impressionantes do universo. No entanto, parece que Surgiu um forte concorrente que nos deixa de boca aberta a cada nova fotografia que nos mostra.
Todas as imagens capturadas pelo Hubble são realmente incríveis. No entanto, o problema que encontramos é que existem galáxias ainda mais antigas que não foram capazes de capturá-las.
Eles estão muito distantes e, devido à expansão do universo, estão se afastando de nós tão rapidamente que os comprimentos de onda de sua luz mudaram para o infravermelho, muito além das capacidades de detecção do Hubble. É aí que entra o James Webb (JWST).
Observe que o Hubble voou para a órbita baixa da Terra a bordo do ônibus espacial Discovery em 24 de abril de 1990, enquanto o JWST foi lançado para um ponto específico no espaço profundo chamado L2 (1,5 milhão de quilômetros da Terra). Terra) em 25 de dezembro de 2021.
Uma espaçonave pode orbitar em L2 usando muito pouco combustível e manter o Sol, a Terra e a Lua nas costas indefinidamente. Isso é o que o JWST fará.
A NASA lançou as primeiras imagens científicas coloridas de cair o queixo do Telescópio Espacial James Webb em 12 de julho de 2022.
Embora o JWST às vezes seja considerado o substituto do Hubble, A NASA o considera um sucessor que o complementa.
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Quais são os recursos de imagem e objetivos do JWST vs. Hubble?
Como já vimos, a resolução das imagens JWST é muito maior que a do Hubble. Essa resolução depende basicamente do tamanho do espelho e do comprimento de onda da luz observada.
Aqui dois aspectos colidem, pois quanto maior o espelho, mais resolução mas, quando se trata de comprimento de onda, quanto maior, menor a resolução, e já sabemos que a luz infravermelha que o JWST usa tem um comprimento de onda maior do que a luz que o Hubble observa.
Então, se ambos olharem para um comprimento de onda de 0,7 mícrons ao mesmo tempo, o JSWT poderá capturar algumas imagens incríveis. Mas se o JWST observar esse mesmo objeto em um comprimento de onda de 2 mícrons, a resolução da imagem resultante será a mesma do Hubble.
nós deixamos você com um comparação de imagens em que o da esquerda corresponde a Hubble (2008) e o da direita a JSWT (2022).
Na época do lançamento, os objetivos oficiais do Hubble eram principalmente investigar as características dos corpos celestes, estudar a história e evolução do universo e confirmar as leis da física.
Por outro lado, o JWST foi projetado para procurar as primeiras galáxias ou objetos luminosos que se formaram após o Big Bang e determinar como eles evoluíram, observar a formação de estrelas desde sua formação e investigar o potencial de vida nesses sistemas. Como podemos ver, mais uma vez falamos sobre atividades complementares e não substitutas.
Como a engenharia do JWST e do Hubble é semelhante e/ou diferente?
Tanto um quanto o outro são telescópios refletores, então eles funcionam praticamente da mesma forma. Esses tipos de telescópios funcionam com espelhos em vez de lentes para focalizar a luz e formar imagens.
Usualmente eles têm dois, um primário e um secundário. O primário está no início do tubo e envia a luz para o secundário, que fica mais atrás para finalmente alcançar a ocular.
O espelho único do Hubble tem 2,4 metros de largura, enquanto o espelho segmentado em favo de mel do JWST tem 6,6 metros de largura. São 18 segmentos feitos de berílio leve e revestidos com uma pequena camada de ouro que ajuda na sensibilidade à luz infravermelha.
Por outro lado, ambos os telescópios têm requisitos de refrigeração muito diferentes. O Hubble, estando em órbita terrestre, não tem tantas necessidades quanto o JWST. E é que, para poder detectar a luz infravermelha, precisa da sombra de fontes de luz como o Sol, a Terra e a Lua, além de proteção contra o calor causado por sua tecnologia interna.
É por tudo isso que, para evitar o superaquecimento, o observatório usa um guarda-sol Kapton do tamanho de uma quadra de tênis. As áreas do telescópio que ficam na sombra ficam em torno de -237 ºC, enquanto as voltadas para o Sol, torram em temperaturas de até 110 ºC.
As incríveis imagens do telescópio JWST não significam o fim do Hubble
O JWST foi projetado para continuar de onde o Hubble parou no estudo do universo primitivo. É por isso que não podemos falar do fim do Hubble. São dois telescópios completamente diferentes em dois lugares diferentes. Certamente o JWST é muito mais poderoso e revolucionário, mas não substitui o anterior.
Aqui estão algumas chaves do WST e Hubble, e por que o novo se beneficiará muito do trabalho deste último:
1. Hubble orbita a Terra enquanto JWST orbita o Sol: Ao contrário do Hubble, que orbita a Terra e foi visitado por astronautas da NASA para reparos e atualizações, o JWST está a um milhão de quilômetros de distância, então é quase esquecido se algo der errado.
E é que, basicamente, isso existe para funcionar como um complemento ao Hubble, pois está localizado lá principalmente para poder operar 24 horas por dia e a uma temperatura muito baixa, como -233ºC, para poder detectar sinais de calor fracos.
dois. Hubble pode fazer observações mais longas e extensas do que JWST : muito cuidado porque aqui temos uma diferença que dá a vitória ao Hubble se quisermos tirar imagens de longa exposição. E é que, com o lançamento do JWST, a demanda de tempo em relação ao Hubble é um pouco menor, sim, mas este último também tem um campo de visão mais amplo.
“Essas imagens serão um mapa do tesouro de superfície para o JWST encontrar alvos que possam ser observados novamente em profundidade”.diz Lamiya Mowla, membro de várias equipes do Telescópio Espacial James Webb.
3. Hubble e JWST veem em diferentes comprimentos de onda: enquanto o Hubble lida com comprimentos de onda de luz ultravioleta e visível, o JWST está equipado para detectar comprimentos de onda infravermelhos mais longos com resolução nunca vista antes.
Graças a isso, os cientistas terão a oportunidade de observar objetos com JWST e Hubble simultaneamente, dando vida ao cosmos em uma ampla gama de luz.
Uma das características do JWST É o espelho de 6,5 metros de comprimento, três vezes maior que o do Hubble. Ele orbita a 1,5 milhão de quilômetros da Terra, longe de qualquer interferência humana. Sua ótica e o tipo de espectro infravermelho que observa, diferente de outros telescópios, fazem dele o “olho” mais poderoso e preciso da humanidade.
Contudo, “Uma das principais diferenças que manterão o Hubble relevante é que, se você deseja observar algo que requer dados ultravioleta e ópticos, terá que voltar ao Hubble para obtê-lo”.explica Mowla.
E para que queremos isso? Bem, para observar as partes mais jovens do universo. No entanto, dentro de uma dada galáxia as estrelas jovens são muito brilhantes e emitem luz apenas nos comprimentos de onda mais curtos. Deixamos-lhe uma comparação de imagens (Hubble, 1998, esquerda, JWST, 2022, direita).
Quatro. O JWST é um sucessor do Spitzer, não do Hubble: “O Webb tem três vezes a resolução e é cerca de 10 vezes mais sensível ao infravermelho, então ele pode fazer o que o Hubble é capaz de fazer há muito tempo, mas mais rapidamente.”diz Mowla.
No entanto, não é o Hubble, mas o Telescópio Espacial Spitzer da NASA, em órbita de 2003 a 2022, quando ficou sem propelente, que o JWST está realmente substituindo.
O JWST permitirá que os astrônomos vejam não apenas as galáxias como existiam entre 10 e 12 bilhões de anos atrás, mas também as características das galáxias. “Coisas que antes podíamos ver como meras manchas no céu agora aparecerão como galáxias reais com braços espirais e todas as características que estamos acostumados a ver em nosso Universo próximo.” eles explicam.
5. O Hubble ainda é necessário para fazer novas observações: muitos hoje pensam: se já fez seu trabalho, por que precisamos do Hubble? “Há toneladas de coisas diferentes que encontraremos com o Webb que não identificamos antes”disse Mowla. “Vamos querer olhar para ele novamente com o Hubble, talvez mais profundo por um longo período de tempo.”
Quais desafios o Hubble e o JWST enfrentaram?
Nem o Hubble nem o JWST tiveram facilidade para obter as imagens que pudemos ver e, por sua vez, ganhar o respeito dos cientistas e nos tornar os principais observatórios espaciais do mundo.
E é que, os primórdios do Hubble foram um tanto complicados devido a alguns imagens borradas que ele publicou em 1990. No entanto, eles logo descobriram um problema com o design do espelho, que foi rapidamente corrigido em 1993.
Quanto ao JWST, o grande problema que experimentou foi sua má gestão. A NASA originalmente estimou que o observatório custaria US$ 5 bilhões e seria lançado em 2014. Seu preço final acabou sendo US$ 9,7 bilhões e vários anos mais (2021).
Outros problemas se somaram a essa má gestão, como a escassez de recursos durante o desenvolvimento inicial ou a grande inconveniência do coronavírus, atrasando seu lançamento.
Quanto tempo vai durar o Hubble? Quanto tempo durará o JWST?
O Hubble recebeu financiamento da NASA para operar até o ano de 2026, desde que esteja em perfeitas condições para continuar operando.
O JWST tem uma duração mínima de missão de cinco anos. No entanto, como o Hubble, espera-se que funcione bem além de sua vida útil original. Seu principal fator limitante é o combustível. A NASA prevê até 10 anos de operação plena sem grandes problemas.
