Quem foi James Webb?
James Edwin Webb nascido em 7 de outubro de 1906 em Washington, D.C. foi um militar, servidor público e político dos Estados Unidos. Faleceu em 27 de março de 1992 devido a um infarto.
Foi o segundo Administrador da NASA entre 14 de fevereiro de 1961 e 7 de outubro de 1968. James supervisionou a Agência no início da administração de John F. Kennedy e depois na de Lyndon B. Johnson, além de todos os primeiros voos tripulados do Projeto Mercury, Gemini e o incêndio da Apollo 1. Em 2002, o Next Generation Space Telescope (NGST) foi renomeado para Telescópio Espacial James Webb, em sua homenagem.
Muitos acreditam que Webb fez mais pela ciência do que qualquer outro funcionário do governo e que é justo que o Telescópio Espacial de Nova Geração tenha o seu nome. Afinal, ele era o mais ligado ao programa lunar Apollo e ao Telescópio Espacial Hubble.
Embora o presidente John Kennedy tivesse comprometido a nação a pousar um homem na Lua antes do final da década, Webb acreditava que o programa espacial era mais do que uma corrida política. Ele acreditava que a NASA tinha que encontrar um equilíbrio entre o voo espacial humano e a ciência porque tal combinação serviria como um catalisador para fortalecer as universidades e a indústria aeroespacial do país.
Carreira política
Sua longa carreira no serviço público começou em Washington, DC como secretário do congressista Edward W. Pou, de 1932 a 1934. Pou era o diretor do Comitê de Regras e Decano da Câmara. Com a ajuda de James, Pou se tornou um político influente, em especial na aprovação do New Deal, durante a administração de Franklin Roosevelt. Além de secretário, James era também seu assistente devido à idade de Pou.
Em seguida, James entrou como assistente no escritório do advogado Oliver Max Gardner, ex-governador da Carolina do Norte e amigo do presidente Roosevelt, trabalhando com Oliver de 1934 a 1936. Oliver o orientou na sua conclusão de curso. Durante o Air Mail Scandal, em 1934, o escritório de Oliver foi contratado como representante das empresas aéreas envolvidas no escândalo. O trabalho de James no caso da companhia aérea o colocou em contato com a Sperry Gyroscope Company, que o contratou como assistente de Thomas Morgan, o presidente. Entre 1936 e 1944, James se tornaria o tesoureiro e depois o vice-presidente da companhia. Sob sua administração, a Sperry expandiu de 800 empregados para mais de 33 mil e se tornou a principal fornecedora de equipamentos de navegação e radares para o governo durante a Segunda Guerra Mundial.
Ainda que James quisesse fazer parte dos esforços de guerra ao tentar se realistar na Marinha, seu trabalho foi considerado estratégico, logo no começo dos conflitos. Em 1944, entretanto, seu alistamento foi aceito no Corpo de Fuzileiros Navais como comandante no 28º Grupo de Controle Aéreo. De capitão, ele foi promovido a major. Foi o comandante do programa de radar durante a invasão no Japão. Tinha ordens de sair do arquipélago em 14 de agosto de 1945, mas, com a Rendição do Japão em 2 de setembro de 1945, as ordens foram adiadas.
Com o fim da Segunda Guerra, James retornou a Washington, onde trabalhou como assistente executivo de Oliver Max Gardner, agora vice-secretário do tesouro. Ficou poucos meses, pois foi indicado como diretor do departamento de orçamento federal no gabinete da presidência de Truman, cargo que manteve até 1949. O departamento é o responsável por preparar a proposta do orçamento anual antes da apreciação do Congresso. Os custos da Segunda Guerra tinham sacrificado várias áreas do orçamento federal e Truman precisava equilibrar as contas.
O programa espacial
A visão de Webb de um programa equilibrado resultou em uma década de pesquisa em ciência espacial que permanece inigualável hoje. Durante seu mandato, a NASA investiu no desenvolvimento de espaçonaves robóticas que exploraram o ambiente lunar para que os astronautas pudessem fazê-lo mais tarde, e enviou sondas científicas para Marte e Vênus, dando aos americanos sua primeira visão da estranha paisagem do espaço sideral. Já em 1965, Webb havia escrito que um grande telescópio espacial deveria se tornar um esforço da NASA.
Quando Webb se aposentou apenas alguns meses antes do primeiro pouso na Lua em julho de 1969, a NASA havia lançado mais de 75 missões de ciência espacial para estudar as estrelas e galáxias, nosso próprio Sol e o ambiente ainda desconhecido do espaço acima da atmosfera da Terra. Missões como o Orbiting Solar Observatory e a série Explorer de satélites astronômicos construíram a base para o período mais bem-sucedido de descoberta astronômica da história que continua até hoje.
Webb também apoiou a ciência nos bastidores. Pouco depois de assumir o cargo deixado vago por Keith Glennan, Webb optou por continuar a mesma organização básica que seu antecessor havia adotado para a seleção dos programas de ciências. No entanto, ele reforçou o papel dos cientistas de maneiras importantes. Deu-lhes maior controle no processo de seleção de missões científicas e criou o Programa Universitário da NASA, que estabeleceu bolsas para pesquisas espaciais, financiou a construção de novos laboratórios em universidades e concedeu bolsas para estudantes de pós-graduação. O programa também encorajou reitores e vice-presidentes de universidades a participar ativamente do Programa de Ciências Espaciais da NASA e a apoiar publicamente todos os programas da NASA.
Telescópio Espacial James Webb
Lançado em 25 de dezembro de 2021 às 7h20 (12h20 UTC) o Webb foi projetado para ver as primeiras estrelas e galáxias que se formaram no Universo e olhar profundamente nas nuvens de poeira próximas para estudar a formação de estrelas e planetas.
Mas os dois principais objetivos são sondar planetas distantes para investigar se eles podem ser habitáveis e fazer imagens das primeiras estrelas a brilhar no Universo há mais de 13,5 bilhões de anos.
Para fins de comparação, o universo se formou há aproximadamente 13,8 bilhões de anos. Os astrônomos calculam que nossa galáxia nasceu um pouco depois e que deve estar na idade de 13,6 bilhões de anos.
Para fazer isso, o Webb terá um espelho primário muito maior que o Hubble (2,7 vezes maior em diâmetro, ou cerca de 6 vezes maior em área), dando-lhe mais poder de captação de luz.
Ele também terá instrumentos infravermelhos com maior cobertura de comprimento de onda e sensibilidade muito melhor do que o Hubble. Finalmente, o Webb operará muito mais longe da Terra, mantendo sua temperatura operacional extremamente fria, apontamento estável e maior eficiência de observação do que com o Hubble em órbita terrestre. Aqui está um recurso que contrasta o Webb com o Hubble.
Duração da missão
Após um lançamento bem-sucedido do telescópio e a conclusão de duas manobras de correção no meio do curso, a equipe Webb analisou sua trajetória inicial e determinou que o observatório deveria ter propulsor suficiente para permitir o suporte de operações científicas em órbita por mais de 10 anos de vida científica.
A análise mostra que é necessário menos propulsor do que o planejado originalmente para corrigir a trajetória em direção à sua órbita final em torno do segundo ponto de Lagrange conhecido como L2, um ponto de equilíbrio gravitacional no lado mais distante da Terra, longe do Sol. Consequentemente, o Webb terá muito mais do que a estimativa inicial de propelente, embora muitos fatores possam afetar a duração da operação do Webb.
Webb tem propulsor de foguete a bordo não apenas para correção de meio curso e inserção em órbita ao redor de L2, mas também para funções necessárias durante a vida da missão, incluindo manobras de “manutenção de estação” – pequenas queimas de propulsores para ajustar a órbita de Webb – bem como o que é conhecido como gerenciamento de impulso, que mantém a orientação do Webb no espaço.
O propulsor extra deve-se em grande parte à precisão do lançamento do Arianespace Ariane 5, que excedeu os requisitos necessários para colocar o Webb no caminho certo, bem como a precisão da primeira manobra de correção no meio do curso – uma manobra relativamente pequena, de 65 minutos – queimar após o lançamento que adicionou aproximadamente 45 mph (20 metros/s) à velocidade do observatório. Uma segunda manobra de correção ocorreu em 27 de dezembro, adicionando cerca de 6,3 mph (2,8 metros/s) à velocidade.
A precisão da trajetória de lançamento teve outro resultado: o momento da implantação do painel solar. Essa implantação foi executada automaticamente após a separação do Ariane 5 com base em um comando armazenado para implantar quando o Webb atingiu uma certa atitude em relação ao Sol ideal para capturar a luz do sol para alimentar o observatório – ou automaticamente 33 minutos após o lançamento. Como o Webb já estava na atitude correta após a separação do estágio de 5 segundos do Ariane, o painel solar foi capaz de implantar cerca de um minuto e meio após a separação, aproximadamente 29 minutos após o lançamento.
Buraco negro super massivo Sagittarius A*
Localizado no centro da Via Láctea, será estudado em conjunto pelos telescópios James Webb e Event Horizon respectivamente, projetos astronômicos majoritários das agências espaciais norte-americana (NASA) e europeia (ESA).
O telescópio vai adentrar nas nuvens próximas do buraco negro, entender melhor a região e utilizar esses dados para melhorar a imagem acima. Ele consegue separar por conta dos espectros de comprimento de onda cada tipo de elemento ao redor, possibilitando identificar a composição e velocidade do gás.
Nebulosa Carina
Esta paisagem de estrelas brilhantes localizada a cerca de 7.600 anos-luz de distância da Terra.
Esta é uma região jovem e próxima de formação de estrelas chamada NGC 3324 na Nebulosa Carina. Capturada em luz infravermelha pelo telescópio James Webb, esta imagem revela pela primeira vez áreas previamente invisíveis de nascimento de estrelas.
Webb revela berçários estelares emergentes e estrelas individuais que estão completamente escondidas em imagens de luz visível. Devido à sensibilidade do Webb à luz infravermelha , ele pode espiar através da poeira cósmica para ver esses objetos. Jatos protoestelares que emergem claramente nesta imagem, disparam de algumas dessas jovens estrelas. As fontes mais jovens aparecem como pontos vermelhos na região escura e empoeirada da nuvem. Objetos nas primeiras e rápidas fases de formação estelar são difíceis de capturar, mas a extrema sensibilidade, resolução espacial e capacidade de imagem do Webb podem registrar esses eventos indescritíveis.
Estas observações de NGC 3324 irão lançar luz sobre o processo de formação estelar. O nascimento da estrela se propaga ao longo do tempo, desencadeado pela expansão da cavidade em erosão. À medida que a borda brilhante e ionizada se move para dentro da nebulosa, ela lentamente empurra o gás e a poeira. Se a borda encontrar qualquer material instável, o aumento da pressão fará com que o material colapse e forme novas estrelas.
Por outro lado, esse tipo de distúrbio também pode impedir a formação de estrelas à medida que o material de formação de estrelas é erodido. Este é um equilíbrio muito delicado entre desencadear a formação de estrelas e pará-las. Webb abordará algumas das grandes questões em aberto da astrofísica moderna: O que determina o número de estrelas que se formam em uma determinada região? Por que as estrelas se formam com uma certa massa?
Webb revelará igualmente o impacto da formação estelar na evolução de gigantescas nuvens de gás e poeira. Embora o efeito de estrelas massivas – com seus ventos violentos e alta energia – seja frequentemente aparente, pouco se sabe sobre a influência das mais numerosas estrelas de baixa massa. À medida que se formam, essas estrelas menores criam jatos estreitos e opostos vistos aqui, que podem injetar muito impulso e energia nas nuvens. Isso reduz a fração de material nebular que semeia novas estrelas.
Até este ponto, os cientistas tinham muito poucos dados sobre a influência da multidão de estrelas de baixa massa jovens e mais energéticas. Com o Webb, eles poderão obter um censo completo de seu número e impacto em toda a nebulosa.
O Quinteto de Stephan
O Quinteto de Stephan é a maior imagem até hoje do Telescópio Espacial James Webb da NASA, cobrindo cerca de um quinto do diâmetro da Lua. Ele contém mais de 150 milhões de pixels e é construído a partir de quase 1.000 arquivos de imagem separados. O agrupamento visual de cinco galáxias foi capturado pela Near-Infrared Camera (NIRCam) e Mid-Infrared Instrument (MIRI) da Webb.
Com sua poderosa visão infravermelha e resolução espacial extremamente alta, Webb mostra detalhes nunca antes vistos neste grupo de galáxias. Aglomerados cintilantes de milhões de estrelas jovens e regiões estelares de novos nascimentos de estrelas enfeitam a imagem. Caudas de gás, poeira e estrelas estão sendo puxadas de várias galáxias devido a interações gravitacionais. Mais dramaticamente, o instrumento MIRI de Webb captura enormes ondas de choque quando uma das galáxias, NGC 7318B, atravessa o aglomerado. Essas regiões ao redor do par central de galáxias são mostradas nas cores vermelho e dourado.
Esta imagem composta NIRCam-MIRI usa dois dos três filtros MIRI para melhor mostrar e diferenciar a poeira quente e a estrutura dentro da galáxia. O MIRI vê uma diferença distinta na cor entre a poeira nas galáxias versus as ondas de choque entre as galáxias em interação. Os especialistas em processamento de imagem do Space Telescope Science Institute em Baltimore optaram por destacar essa diferença dando aos dados do MIRI as cores amarela e laranja distintas, em contraste com as cores azul e branca atribuídas às estrelas nos comprimentos de onda do NIRCam.
Juntas, as cinco galáxias do Quinteto de Stephan também são conhecidas como Hickson Compact Group 92 (HCG 92). Embora seja chamado de “quinteto”, apenas quatro das galáxias estão realmente próximas umas das outras e envolvidas em uma dança cósmica. A quinta galáxia, mais à esquerda, chamada NGC 7320, está bem em primeiro plano em comparação com as outras quatro. NGC 7320 reside a 40 milhões de anos-luz da Terra, enquanto as outras quatro galáxias (NGC 7317, NGC 7318A, NGC 7318B e NGC 7319) estão a cerca de 290 milhões de anos-luz de distância. Isso ainda é bastante próximo em termos cósmicos, em comparação com galáxias mais distantes a bilhões de anos-luz. Estudar essas galáxias relativamente próximas ajuda os cientistas a entender melhor as estruturas vistas em um universo muito mais distante.
A Tarântula cósmica
A mais recente atualização do telescópio em 06 de setembro de 2022 foi a nova imagem da nebulosa Tarântula. Uma região bem conhecida pelos astrônomos que estudam a formação de estrelas. Seu apelido veio de sua semelhança com a própria aranha, mas na visão de Webb a região geral assume a aparência da casa de uma tarântula – uma toca forrada com sua própria seda fiada. A Nebulosa da Tarântula abriga milhares de estrelas jovens e ainda em formação, muitas reveladas por Webb pela primeira vez.
Uma variedade de instrumentos infravermelhos de alta resolução do Webb, trabalhando juntos, revelam as estrelas, estrutura e composição da nebulosa com um nível de detalhes que não era possível anteriormente. Os astrônomos usarão o Webb ao longo de sua missão para obter informações sobre a formação de estrelas e o ciclo de vida estelar, cujas implicações se estendem à nossa própria estrela, o Sol, bem como à formação dos elementos químicos pesados que são parte integrante da vida como a conhecemos.
Um agradecimento a James Webb
Esse histórico de realizações talvez seja mais notável, dada a relutância inicial de Webb em aceitar o trabalho. Um experiente gerente, advogado e empresário, serviu como Diretor do Bureau of the Budget e como Subsecretário de Estado no governo Truman. Webb também atuou como presidente e vice-presidente de várias empresas privadas e atuou no conselho de administração da McDonnell Aircraft Company. Ele não era, no entanto, um cientista ou engenheiro – algo que ele notou quando o presidente Kennedy lhe pediu para considerar o trabalho como administrador da NASA.
Ele disse a um entrevistador:
“Eu senti que tinha feito o padrão da minha vida, e eu não era realmente a melhor pessoa para isso de qualquer maneira. Parecia-me que alguém que soubesse mais sobre foguetes, sobre espaço, seria uma pessoa melhor. .”
Kennedy não via dessa forma. Com seu apurado conhecimento político e habilidades gerenciais excepcionais, Webb era perfeito para o trabalho, acreditava o presidente. Ele deixou claro para Webb que o trabalho do administrador da NASA era um trabalho de política. Ele precisava de alguém que pudesse lidar com as grandes questões das políticas nacionais e internacionais.
A comunidade científica estava igualmente preocupada com Webb. Os cientistas da sede da NASA queriam alguém com grande interesse em ciência espacial e desejo de reforçar o envolvimento das universidades no programa espacial. Em poucos meses, Webb provou onde estava.
No auge do programa Apollo, a NASA tinha 35.000 funcionários e mais de 400.000 contratados em milhares de empresas e universidades nos Estados Unidos.
