Il telescopio James Webb ha appena iniziato a regalarci le sue immagini, lo strumento vede nello spazio nella frequenza dell’infrarosso, dettaglio che consente di arrivare davvero in profondità ma che di contro, per funzionare, necessità di temperature di esercizio prossime allo 0K, l’infrarosso è infatti un’onda emessa principalmente dai corpi aventi calore, cosa che porterebbe lo strumento a produrre immagini disturbate anche da se stesso se quest’ultimo non venisse raffreddato a temperature bassissime, dove virtualmente non vengono emessi infrarossi.
Sistema attivo e passivo
Per ottenere queste raffreddamento la NASA ha pensato a più sistemi di raffreddamento, dal momento che il freddo dello spazio da solo non basta, in primis cinque scudi termici per deflettere le onde di calore arrivate dal Sole e dalla Terra stessa, questi sono delle superfici ampie di un materiale plastico e flessibile chiamate Kapton rivestito da uno strato super sottile di Alluminio, in grado di assorbire la radiazione termica e di rifletterla tra le pareti degli scudi fino a defletterla verso lo spazio.
Ma tutto ciò non basta, il MIRI, lo specchio al Berillio-Oro di James Webb per funzionare correttamente deve lavorare ad una temperatura di -266,15 Celsius, ovvero 7 Kelvin, risultato che richiede un raffreddamento attivo che però, di per se, costituisce un altro problema, infatti installare una pompa di calore o un dissipatore, provocherebbe la formazione di vibrazioni che seppur minime, andrebbe a distruggere le immagini, pensare che Webb vede l’equivalente di un chicco di sabbia visto da un’occhio umano ad un braccio di distanza, piccole oscillazioni sarebbero letali.
Per risolvere la problematica gli ingegneri hanno progettato un dissipatore quasi fantascientifico, si tratta di un tubo a onde sono stazionarie, all’interno del quale l’oscillazione sarà massima agli estremi e pari a zero al centro, ciò lascia intuire che le particelle al centro saranno più fredde rispetto a quella esterne, in tal modo quelle centrali tireranno via il calore dallo specchio, per poi passarle a quelle esterne che dissiperanno il calore verso lo scudo termico, il colpo di genio sta nel fatto che abbinando due di questi dissipatori in modo opposto e perfettamente sincronizzato, le vibrazioni del primo annulleranno quelle del secondo, portando dunque all’azzeramento di quest’ultime.