Del lancio avvenuto con successo a Natale abbiamo raccontato, ma quella era solo una delle pietre miliari da superare prima che l'ambizioso strumento diventi pienamente operativo. Il calendario ufficiale prevede, nei 29 giorni del trasferimento verso il punto di librazione L2, l'esecuzione di una cinquantina di operazioni, con l'azionamento di ben 178 meccanismi di rilascio. Alcune macro operazioni principali le vediamo rappresentate nella infografica di apertura.

 Sulla base delle effemeridi fornite dal sistema JPL/Horizons, stasera intorno alle 22.48, Webb oltrepasserà l'orbita lunare allontanandosi a oltre 4000 km/h dalla Terra; questo significa che ha già percorso 1/4 della distanza complessiva che lo separa dal punto di librazione L2. Tuttavia, la sua velocità di allontanamento si sta gradualmente riducendo a causa dell'attrazione terrestre e quindi saranno necessari altri 27 giorni prima dell'arrivo a destinazione, come illustrato dal grafico seguente.

trip

Andamento previsto di distanza e velocità di allontanamento del telescopio dalla Terra, fino al raggiungimento di L2. - Data Source: Horizons/JPL - Processing/Plot: Marco Di Lorenzo

 Ricordiamo che, 27 minuti dopo il lancio, il ​​telescopio si è staccato dal secondo stadio ma i due hanno continuato a viaggiare affiancati per diverse ore. In questa occasione, astrofili sparsi per il mondo si sono divertiti a riprendere la coppia in allontanamento. Ne è un esempio la seguente ripresa effettuata da Bill Gray (un cacciatore di asteroidi) con una esposizione di 60 secondi; i due veicoli hanno lasciato evidenti tracce parallele, muovendosi rispetto alle stelle fisse.

BillGray

 Credits: Bill Gray

 La rete di stazioni di terra ESTRACK dell'ESA ha svolto un ruolo cruciale nel seguire Ariane 5 e il telescopio spaziale nelle prime fasi fino alla separazione dal secondo stadio. Dopo il dispiegamento dei pannelli solari, gli operatori della missione hanno stabilito un collegamento utilizzando il "Luigi Broglio Space Center" e sfruttando l’antenna MLD2A a bordo; così lo "Space Telescope Science Institute" di Baltimora, centro di controllo del Webb, ha inviato i primi comandi al veicolo spaziale.

A buon fine è anche andato, ieri sera, il dispiegamento della "Gimbaled Antenna Assembly" (GAA), l'antenna a banda larga ed alto guadagno che consente una trasmissione super-veloce tra il telescopio e la Terra (quasi 30 Gbit/s durante due sessioni giornaliere). La parabola è adesso orientata automaticamente verso il nostro pianeta e questa, insieme all'apertura dei pannelli solari, è l'unica operazione avvenuta automaticamente, senza dover essere comandata da Terra.

antenna deploy

Rendering con la posizione iniziale e finale dell'antenna GAA - Credits: NASA - Processing: Marco Di Lorenzo

 Poco dopo, alle 1:50 italiane, Webb ha iniziato la prima manovra di mezza corsa (MCC-1a) per correggere la sua rotta; l'accensione è durata 65 minuti ed è andata a buon fine. La manovra correttiva è in parte conseguenza del fatto che la spinta del secondo stadio Ariane è stata volutamente ridimensionata (under-burn). Questo perchè non sarebbe stato possibile correggere una velocità eccessiva, dal momento che, per frenare, il Webb sarebbe stato costretto a girarsi verso la Terra esponendo direttamente alla luce solare l'ottica e la struttura del telescopio, rischiando di danneggiarle. La MCC-1a era, insieme al dispiegamento dei pannelli solari, l'unica manovra critica in termini di tempo di esecuzione e quindi non differibile per il buon esito della missione. Una seconda accensione più breve, la MCC-1b, è prevista in queste ore e dovrebbe affinare ulteriormente la traiettoria.

 Domani inizierà la fase più critica, con l'avvio del processo di dispiegamento dell’enorme parasole multistrato, progettato per proteggere gli strumenti dalla luce e mantenere il telescopio a temperature estremamente basse, sotto i 50 K. I cinque fogli in kapton, rivestiti in alluminio e silicio e grandi quanto un campo da tennis (14x21 metri), verranno dispiegati grazie a un complesso sistema con 140 meccanismi di rilascio, 70 gruppi di cerniere, 400 pulegge, 90 cavi e otto motori di dispiegamento; tutte le componenti sono dotate di riscaldatori per poter operare a temperatura ottimale. Tra il 28 dicembre e il 2 gennaio, assisteremo all'estensione dei segmenti posteriore ed anteriore del parasole, alla rimozione delle coperture protettive (UPS), l'allontanamento da esso del corpo del telescopio, l'allargamento laterale e il progressivo distanziamento e tensionamento dei cinque strati.

A circa 10 giorni dal lancio, il Webb estenderà il suo specchio secondario davanti al primario e quest'ultimo, tre giorni dopo, si completerà con la rotazione delle due “ali” laterali con altri 3 esagoni ciascuno, portando il totale a 18 segmenti e un diametro di 6,5 metri. Il 23 gennaio, Webb azionerà di nuovo i razzi (MCC-2, terzo ed ultimo burn)  per entrare in orbita "halo" attorno a L2. 

Terminato il viaggio, il progressivo raffreddamento del telescopio si completerà mentre i segmenti dello specchio primario verranno allineati in modo da formare un’unica superficie, con una tolleranza di 150 nanometri. La delicata procedura richiederà 2-3 mesi, durante i quali gli specchi verranno manovrati alla stessa velocità con cui cresce un filo di erba.

Soltanto a giugno verranno testati e calibrati i quattro strumenti scientifici e, a inizio estate, cominceranno finalmente le osservazioni astronomiche vere e proprie. Ne sono previste, nel primo anno di attività, ben 266 e 10 di esse sono proposte completamente italiane. Prima di allora, la comunità astronomica mondiale vivrà una spasmodica attesa, col fiato sospeso...


Aggiornamento del 29 dicembre

Anche la seconda correzione di rotta, avvenuta 48 ore dopo il lancio e durata 9,5 minuti, è andata a buon fine. Il giorno successivo (ieri) è effettivamente iniziata la sequenza di apertura del parasole, con l'abbassamento del "Forward Unitized Pallet Structure", durata circa 4 ore e completata alle 19:21 ora italiana. Poi è toccato al "aft pallet", l'altra porzione sul lato opposto, completamente abbassata all' 1:27 di stanotte. L'intero parasole non veniva movimentato da 1 anno, da quando cioè la struttura era stata ripiegata in configurazione di lancio nello stabilimento Northrop Grumman in California.