Maggio 19, 2022

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La NASA approva i piani per il suo prossimo progetto cosmico: il Madrid Deep Space Communications Complex

La missione SPHEREx avrà alcune somiglianze con il James Webb Space Telescope. Ma i due osservatori utilizzeranno approcci molto diversi per studiare il cielo.

La prossima missione della NASA, SPHEREx, sarà in grado di rilevare l’intero cielo ogni sei mesi e mappare l’universo come mai prima d’ora. La missione, che partirà entro aprile 2025, indagherà cosa è successo nel primo secondo dopo il Big Bang, come si formano e si evolvono le galassie e la diffusione di particelle importanti nella formazione della vita, come l’acqua, che sono intrappolate. Come il ghiaccio nella nostra galassia. Il raggiungimento di questi obiettivi richiederà la tecnologia più recente e questo mese la NASA ha approvato i piani finali per tutti i componenti dell’osservatorio.

“Stiamo passando dal fare cose con modelli di computer a fare cose con hardware reale”, ha affermato Allen Farrington, project manager SPHEREx presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California, che sta conducendo la missione. “Il design del veicolo spaziale è stato confermato così com’è. Abbiamo dimostrato che è possibile scendere nei minimi dettagli. Quindi ora possiamo iniziare a costruire e assemblare le cose”.

I componenti chiave della navicella spaziale SPHEREx della NASA, che cercherà di rispondere a grandi domande sull’universo, sono mostrati in questa illustrazione.
Credito: NASA/JPL-Caltech.

Per rispondere alle grandi domande sull’universo, gli scienziati devono guardare il cielo in modi diversi. Molti telescopi, come Telescopio spaziale Hubble della NASA, per concentrarsi e studiare in dettaglio singole stelle, galassie o altri corpi cosmici. Ma SPHEREx (che sta per Spectro-Photometer for the History of the Universe, the Age of Reionization e Ices Explorer) appartiene a un’altra classe di telescopi spaziali che scansionano rapidamente vaste parti del cielo, esaminando molti oggetti in un breve periodo di tempo. SPHEREx eseguirà la scansione di oltre il 99% del cielo ogni sei mesi; Al contrario, Hubble ha osservato circa lo 0,1% del cielo in oltre 30 anni di attività. Sebbene i telescopi da rilevamento come SPHEREx non possano vedere gli oggetti allo stesso livello di dettaglio degli osservatori dedicati, possono rispondere a domande sulle proprietà tipiche di quegli oggetti che si trovano in tutto l’universo.

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La missione SPHEREx della NASA esplorerà l’intero cielo in 97 bande di colore, creando una mappa di cui beneficeranno gli astronomi di tutto il mondo. Questo video spiega i tre principali argomenti scientifici che SPHEREx esplorerà: l’inflazione cosmica, l’evoluzione delle galassie e il ghiaccio interstellare.
Credito: NASA/JPL-Caltech.

Ad esempio, è Telescopio spaziale James Webb Lanciato di recente dalla NASA mirerà pianeti esterni I singoli pianeti (pianeti al di fuori del nostro sistema solare), misurano le loro dimensioni, temperatura, modelli meteorologici e composizione. Ma i pianeti esterni, in media, posa in ambienti condurre alla vita come la conosciamo? Utilizzando SPHEREx, gli scienziati misureranno la pervasività dei materiali che supportano la vita, come l’acqua contenuta nei granelli di polvere ghiacciata nelle nubi galattiche da cui nascono nuove stelle e i loro sistemi planetari. Gli astronomi ritengono che l’acqua negli oceani della Terra (considerata essenziale per la vita iniziata sulla Terra) provenisse originariamente da questo materiale interstellare.

“È la differenza tra conoscere alcune persone e fare un censimento e conoscere la popolazione nel suo insieme”, ha affermato Beth Fabinsky, vice project manager per SPHEREx presso JPL. Entrambi i tipi di studi sono importanti e si completano a vicenda. Ma ci sono alcune domande a cui solo questa statistica può dare una risposta”.

SPHEREx e Webb differiscono non solo per il loro approccio allo studio del cielo ma anche per i loro parametri fisici. Webb è il più grande telescopio mai viaggiato nello spazio, con uno specchio primario di 6,5 metri per catturare immagini con la più alta risoluzione di qualsiasi telescopio spaziale della storia. L’Osservatorio protegge i suoi strumenti sensibili dalla luce solare intensa con un baldacchino delle dimensioni di un campo da tennis. Tuttavia, SPHEREx ha uno specchio principale di 20 cm e un coperchio largo solo 3,2 metri.

Ma entrambi i monitor raccoglieranno la luce infrarossa, che è una lunghezza d’onda al di fuori dell’intervallo che l’occhio umano può rilevare. La radiazione infrarossa è talvolta chiamata radiazione termica perché è emessa da oggetti caldi, motivo per cui viene utilizzata nei dispositivi di visione notturna. I due telescopi utilizzeranno anche una tecnologia chiamata Spettroscopia Per scomporre la luce infrarossa in singole lunghezze d’onda o colori, proprio come un prisma rompe la luce solare nei suoi colori componenti. La spettroscopia è ciò che consente sia a SPHEREx che a Webb di rivelare qual è la composizione di un oggetto, poiché i singoli elementi chimici assorbono e irradiano determinate lunghezze d’onda della luce.

Per rispondere a domande generali, il team di SPHEREx ha dovuto prima rispondere a domande più pratiche, ad esempio se lo strumento di bordo potesse resistere alle caratteristiche dell’ambiente spaziale o se tutti i suoi componenti potessero essere impacchettati ed eseguiti come un sistema. Il mese scorso, i piani finali del team sono stati approvati dalla NASA, una mossa che l’agenzia chiama Critical Design Review, o CDR. Questo rappresenta un traguardo importante per la missione.

“Il COVID continua a essere un’enorme sfida per noi nello sviluppo di nuovi progetti spaziali. Tutto ciò che il Paese ha dovuto affrontare nell’ultimo anno, dalle interruzioni della catena di approvvigionamento a… Lavorare a casa con i bambini, lo abbiamo affrontato anche noi”. “È davvero incredibile far parte di una squadra che ha affrontato queste difficoltà con un entusiasmo e una determinazione apparentemente senza limiti”.

Maggiori informazioni su SPHEREx

SPHEREx è gestito dal Jet Propulsion Laboratory (JPL) del Science Mission Directorate della NASA a Washington. Il principale investigatore della missione ha sede al Caltech, che gestisce il Jet Propulsion Laboratory della NASA e svilupperà anche il carico utile in collaborazione con JPL. Ball Aerospace a Boulder, in Colorado, fornirà il veicolo spaziale. Il Korea Institute of Astronomy and Space Sciences (KASI) è un partner scientifico per la missione. I dati saranno trattati e archiviati presso IPAC presso Caltech. Il team scientifico di Spherex comprende membri di 10 istituzioni negli Stati Uniti e in Corea del Sud.

notizie originali (in inglese)

Edizione: R. Castro.