BUON COMPLEANNO TELESCOPIO SPAZIALE! 28 anni nello spazio immerso in una costellazione di successi…

Il 24 Aprile del 1990 veniva portato in orbita dalla navetta Discovery quello che sarebbe diventato un importantissimo strumento per la scoperta astronomica, e cosmologica degli ultimi 20 anni! Ma andiamo con ordine!  Era il lontano 1977 quando il Congresso Americano approva la costruzione di un nuovo telescopio, innovativo nel suo genere, perche’ questo strumento non sara’ mai collocato a terra, ma bensi’ in orbita circolare, a 600 km d’altezza! La sua posizione permette a Hubble di bypassare quella barriera schermante che e’ l’atmosfera terrestre e di vedere cio’ che da terra e’ precluso. Non ultimo il cielo da lassu’ e’ sempre sereno il che significa puntare continuativamente e costantemente un oggetto! Occorreranno gli anni 80 perche’ il telescopio venga costruito nelle sue parti e assemblato! Il lancio venne fissato per 1986, ma a gennaio dello stesso anno ci fu la tragedia del Challenger, esploso in volo subito dopo la partenza; giustamente tutte le successive missioni vennero annullate (compreso il lancio di Hubble). Il 24 Aprile 1990 con la missione STS 31 lo Space Shuttle Discovery accompagna in orbita Hubble Space Telescope. Il lancio dell’epoca a questo link!

Ma quella che era la grande speranza de futuro astronomico, sfuma (e’ il caso di dire) in un secondo: quando Hubble viene reso operativo a giugno del 1990, ci si accorge immediatamente che e’ “miope”! Lo specchio del sistema ottico per la cattura della luce proveniente dal Cosmo, presentava un “difettuccio da nulla”: la ditta che lo costrui’, (ahi! noi) non tenne conto che si trattava di un Telescopio da far funzionare nel vuoto e cosi’ Hubble presentava una differenza nell’indice di rifrazione di appena 0,0003, ma abbastanza per rendere le immagini impresentabili, anche con le dovute correzioni da terra. Lo specchio primario di Hubble era di 2 micron troppo piatto verso il bordo.

Nel dicembre del 1993 Hubble viene raggiunto dalla navetta Endeavour e dal suo preziosissimo carico: lo Shuttle portava con se gli occhiali per il Telescopio Spaziale! COSTAR (Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement) era il complesso sistema di 5 specchi che servi’ a Hubble per vedere meglio! Fu una vera missione (permettetemi il termine) “fantozziana”: gli astronauti in passeggiata spaziale andavano a posizionare gli “occhiali” a un Telescopio di ultima generazione (!!!), dovettero sostituire dei componenti difettosi e uno dei pannelli solari malfuzionante (che fini’ a fare numero fra i detriti spaziali spinto via dagli astronauti, senza starci a pensare troppo -!?!-), ma i nuovi pannelli presentavano dei difetti e non si richiudevano piu’, dovettero rimodellare le serrature deformate, effettuando la seconda passeggiata spaziale piu’ lunga della storia dell’astronautica. Alla fine di tutti questi inconvenienti (e non) Hubble pote’ cominciare a funzionare e da allora non ha mai deluso!

Il telescopio è stato spesso soggetto ad alcune riparazioni e controlli periodici prestabiliti. Queste missioni dedicate a lui soltanto, hanno il compito di verificare e cambiare le componenti malfunzionanti e riaggiustare l’orbita del Telescopio che, a causa dell’attrito con l’alta atmosfera, spesso tende ad abbassarsi di quota!

Vediamo nel dettaglio alcuni dati tecnici di questo strumento: Hubble pesa 11 tonnellate ed e’ lungo 13,2 metri e ha un diametro di 2,4 metri il “corpo macchina” e un diametro di 4,9 metri con le vele (pannelli salari) aperte. E’ costato 2 miliardi di dollari. In 96/97 minuti compie un’orbita attorno alla Terra e la sua velocita’ e’ di 27000 km/h (o se preferite 7500 m/s). Dalla sua messa a punto a oggi, ha scattato oltre 700.000 foto inviate a Terra. Internamente e’ dotato di diverse telecamere che possono osservare sia nell’ottico che nell’ultravioletto che nel vicino infrarosso……….e precisamente:

1. WFC3:  Wide Field Camera 3 che oltre a essere costituita da 3 sensori a largo campo e uno dedicato alle riprese ad alta risoluzione dei pianeti, ha anche il compito di correggere l’aberrazione dello specchio primario; istallata nel maggio 2009 con la missione STS 125 – navetta Atlantis;
2. STIS: Space Telescope Imaging Spectrograph ha il compito di scomporre lo spettro luminoso raccolto e di scinderlo per analizzarlo al fine di avere informazioni sul corpo che lo ha emesso; informazioni che ci dicono la composizione sia in qualita’ che in quantita’ dell’oggetto osservato, la velocita’ di rotazione e la velocita’ radiale, la temperatura e il campo magnetico. Esprimendoci sulla lughezza d’onda, il  raggio d’azione di questo strumento va dai 115 nm (ultravioletto) ai 1000 nm (vicino infrarosso). STIS permette di rilevare piu’ di uno spettro alla volta, questo fornisce una immagine bidimensionale e non piatta, unidimensionale;
3. NICMOS: Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer e’ il sistema che lavora nel vicino infrarosso; la sua operativita’ e’ nella lunghezza d’onda compresa fra 0,8 e 2,5 micron (invisibile all’occhio umano), le strumentazioni dell’infrarosso hanno pero’ la necessita’ di lavorare solo in condizione di bassa temperatura, infatti questa camera e’ posta in una sacca raffreddata con azoto ghiacciato che la porta a -180°C;
4. ACS: Advanced Camera for Surveys inizialmente questo strumento non c’era al suo posto si trovava la FOC (Faint Object Camera) che constava di due parti, la prima un tubo di intensificazione di immagini per produrre una immagine in uno schermo a fosfori che è 100.000 volte più luminoso della luce che riceve; la seconda era una “zona” di scansione: l’immagine veniva proiettata in una sensibile camera televisiva a silicio elettrobombardato. La FOC era cosi’ sensibile che i deboli oggetti di magnitudine +21 (l’occhio umano arriva a percepire fino a +6/+7 poi basta) dovevano essere schermati per non danneggiare la strumentazione!
5. COS : Cosmic Origin Spectrograph istallata nel maggio 2009 dalla missione STS 125 – navetta Atlantis, sostituisce il vecchio COSTAR e completa il lavoro di STIS;
6. Immagine in sezione del Telescopio Hubble

Come scritto sopra, la missione STS 125 ha apportato sostanziali modifiche all’ottica e al sistema di puntamento di Hubble, questo ha permesso di essere ottimisti sul futuro dello strumento. Inizialmente dato per pensionabile nel 2014, il suo stato di buona salute permette ai responsabili del progetto (fra cui David Leckrone, senior scientist), di essere ottimisti e andare oltre quella data! Hubble dovrebbe essere sostituido dal James Webb Space Telescope, ma Webb lavora solo nell’infrarosso e si occuperebbe solo della “luce” proveniente dal post big beng e il suo residuo, mappando cosi’ il cielo profondo; per fare questo al meglio Webb, verra’ spedito a 1.500.000 km dalla Terra (tecnicamente nel punto di Lagrange L2). Hubble, invece, lavora su tre piste: ultravioletto, ottico e vicino infrarosso: perche’ volersi disfare in fretta di un oggetto cosi’ prezioso? Solo questione di fondi? A questo link potete vedere un video di 12 minuti dedicato al suo anniversario del 20ennale. (audio in inglese – consiglio a tutti di vederlo: testo molto comprensibile e immagini decisamente emozionanti)

Perche’ e’ tanto importante questo strumento? Con le sue immagini e la raccolta dati che ne segue, grazie a Hubble, vengono recensiti 14 articoli scientifici a settimana!!!! Le sue immagini non sono solo una gioia per occhi da profani (come i miei), ma sono un valido strumento alla conoscenza del Cosmo!

I suoi meriti in questi anni vanno dalla ripresa in diretta della caduta dei frammenti della cometa SL9 (Shoemaker-Levy 9) su Giove, che ha permesso di analizzare lo spettro dell’impatto e determinate i componenti liberati durante questo raro evento; la scoperta del pianeta Fomalhaut B attorno alla sua stella con osservazioni fatte nel 2004 e nel 2006; prove legate all’esistenza della materia oscura; un numero incredibile di osservazioni hanno confermato la presenza di buchi neri nel cuore di molte galassie compresa la nostra; recentemente (se ne e’ dato conto anche in queste pagine) che l’Universo e’ in espansione accellerata! Ma piu’ di tutte, le osservazioni che hanno reso Hubble uno strumento importantissimo sono le cosiddette ULTRA DEEP FIELD (si veda foto qui sotto e articolo a questo link)! Galassie remote nello spazio e nel tempo che vengono catturate dopo ore e ore di osservazione, immagini che permettono agli astronomi di determinare quanto e’ vecchio l’Universo attraverso un complesso calcolo per sapere la distanza dell’oggetto e la sua velocita’ di allontanamento da noi.

Diro’  CHAPEAU HUBBLE per dire GRAZIE a tutti coloro che negli anni hanno creduto, realizzato e permesso il funzionamento dello strumento che ha cambiato totalmente la nostra concezione di Universo!

LUNGA VITA E PROSPERITA’ HUBBLE SPACE TELESCOPE!  Sito ufficiale

 

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