La soluzione stellare di Euclide: navigare nei misteri dell’Universo oscuro
Euclid: il rilevatore dell’Universo oscuro supera le difficoltà iniziali
Euclid, il rilevatore dell’Universo oscuro dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), ha superato con successo una fase cruciale del suo viaggio. Dopo aver riscontrato alcuni problemi iniziali, tra cui la difficoltà nel trovare le sue “stelle guida”, Euclid è ora pronto per entrare nella sua fase finale di test in modalità “scienza”. Questo è stato possibile grazie a un aggiornamento software che ha risolto i problemi di navigazione e alla riprogettazione del programma di osservazione per i prossimi sei anni, al fine di evitare la luce solare dispersa.
• Euclid: il rilevatore dell’Universo oscuro supera le difficoltà iniziali
• Problemi con il Sensore di Guida Fine
• La fase di messa in servizio
• La messa a punto degli strumenti di Euclid
• Il problema dei falsi segnali
• La soluzione: un aggiornamento software e la collaborazione
• La ripresa della fase di verifica delle prestazioni
• La missione di Euclid: capire l’Universo oscuro
Le sfide iniziali di Euclid
Problemi con il Sensore di Guida Fine
Nonostante un atterraggio senza problemi al punto di Lagrange 2 e la cattura delle prime immagini di prova affascinanti, Euclid ha iniziato a mostrare alcuni problemi. Il più preoccupante riguardava il suo Sensore di Guida Fine (FGS), che a volte non riusciva a trovare le sue stelle guida, fondamentali per puntare con precisione le regioni desiderate del cielo. Il nostro stesso Sole ha causato interferenze, poiché durante i periodi di alta attività solare, emette protoni che colpiscono periodicamente i rilevatori del Sensore, creando segnali che il Sensore interpretava erroneamente come stelle reali. Anche la luce solare dispersa e i raggi X hanno interferito con gli strumenti di osservazione di Euclid.
La fase di messa in servizio
La “fase di messa in servizio” è il periodo in cui una missione progettata e testata sulla Terra incontra la realtà dello spazio. Durante questa fase, i team del controllo missioni dell’ESA hanno lavorato in turni di 12 ore per fornire assistenza continua a Euclid, collaborando con scienziati e industrie per preparare la navicella per il suo nuovo ambiente e la missione futura. Dopo un lavoro incredibile e l’ingegnosità dei team in tutta Europa, il Sensore di Guida Fine di Euclid è stato aggiornato e testato per dieci giorni in orbita, e tutto sembra funzionare bene. Ora che ha ritrovato le sue stelle guida, Euclid riprenderà completamente la fase di Verifica delle Prestazioni, il suo ultimo test prima di essere lanciato nell’Universo oscuro.
La messa a punto degli strumenti di Euclid
Il Sensore di Guida Fine (FGS) di Euclid è un nuovo sviluppo in Europa, ed è responsabile dell’orientamento preciso della missione, eseguendo tutte le “slew” (rotazioni) necessarie per una missione di indagine di sei anni. Il FGS è uno strumento di bordo dotato di sensori ottici che immaginano il cielo dai lati del “campo visivo” dello strumento VISibile (VIS) di Euclid. Il sensore utilizza le stelle guida per navigare e fornisce questi dati al Sistema di Controllo dell’Atteggiamento e dell’Orbita della navicella per orientare e mantenere il puntamento preciso del telescopio.
Il problema dei falsi segnali
Prima del lancio, il Sensore è stato testato rigorosamente, ma nulla può paragonarsi al vero cielo in condizioni spaziali reali. I raggi cosmici – radiazioni ad alta energia provenienti dall’Universo e dalle eruzioni solari del nostro Sole – a volte causavano “artefatti” o falsi segnali nelle osservazioni di Euclid. Questi falsi segnali superavano periodicamente le stelle reali e il Sensore di Euclid non riusciva a risolvere i modelli stellari di cui aveva bisogno per navigare. Questo ha portato a alcuni risultati di test interessanti!
La soluzione: un aggiornamento software e la collaborazione
Per risolvere questo problema, i team hanno sviluppato un aggiornamento software. Dopo essere stato testato inizialmente sulla Terra con un modello elettrico di Euclid e un simulatore, è stato poi testato per dieci giorni in orbita. I risultati sono stati positivi, con sempre più stelle che si rivelavano. “I nostri partner industriali – Thales Alenia Space e Leonardo – sono tornati al tavolo da disegno e hanno rivisto il modo in cui il Sensore di Guida Fine identifica le stelle. Dopo un grande sforzo e in tempo record, ci hanno fornito un nuovo software di bordo da installare sulla navicella”, spiega Micha Schmidt, responsabile delle operazioni della navicella Euclid.
La ripresa della fase di verifica delle prestazioni
“Abbiamo testato attentamente l’aggiornamento del software passo dopo passo in condizioni di volo reali, con input realistici dal Centro Operativo Scientifico per i target di osservazione, e infine è stato dato il via libera per riavviare la fase di Verifica delle Prestazioni”, aggiunge Giuseppe Racca, Project Manager di Euclid. “La fase di verifica delle prestazioni che è stata interrotta ad agosto è ora completamente ripresa e tutte le osservazioni vengono eseguite correttamente. Questa fase durerà fino a fine novembre, ma siamo fiduciosi che le prestazioni della missione si dimostreranno eccezionali e le osservazioni scientifiche regolari potranno iniziare successivamente”.
La missione di Euclid: capire l’Universo oscuro
La missione di Euclid è rispondere ad alcune delle domande scientifiche più fondamentali che abbiamo sulla natura del nostro Universo: cosa sono la misteriosa materia oscura e l’energia oscura che presumibilmente costituiscono il 95% del nostro Universo, eppure non sono mai state viste? Quanto è valida la relatività generale su scale cosmiche? Come ha preso forma l’Universo dopo il Big Bang? L’indagine di Euclid osserverà un terzo dell’intero cielo, guardando indietro di 10 miliardi di anni per aiutarci a capire la fisica dell’Universo primordiale e la formazione delle strutture cosmiche.
Misurando con precisione senza precedenti le forme di miliardi di galassie nel corso di miliardi di anni di storia cosmica, Euclid fornirà una visione 3D della distribuzione della materia oscura nel nostro Universo. La mappa della distribuzione delle galassie nel tempo cosmico ci insegnerà sulla energia oscura, che influisce sull’evoluzione spaziale della struttura su larga scala dell’Universo.
Per rendere tutto ciò possibile, Euclid dispone di uno dei telescopi più precisi e stabili mai lanciati. Fornirà immagini nitide e spettro profondo del nostro Universo, cambiando il suo fuoco ogni 75 minuti per la durata della sua missione di sei anni – “puntando” più di 40.000 volte. “Voglio ringraziare tutti i nostri team di esperti coinvolti nel completamento con successo della sfidante fase di messa in servizio, tra cui il Consorzio Euclid, gli ingegneri e l’industria”, conclude Carole Mundell, Direttore della Scienza dell’ESA. “Ora arriva la fase emozionante di testare Euclid in condizioni simili alla scienza, e non vediamo l’ora di vedere le sue prime immagini che mostrano come questa missione rivoluzionerà la nostra comprensione dell’Universo oscuro”.