Ultime ore prima del decollo dalla base di Vandenberg, in California, di SpaceX Falcon 9 insieme allo spettrofotometro realizzato per fornire all’astronomia contemporanea una visione dell’universo mai vista finora. Si tratta di una missione sulle tracce della storia del cosmo che prevede una raccolta di dati su oltre 450 milioni di galassie e 100 milioni di stelle della Via Lattea
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Il telescopio spaziale SPHEREx della NASA sarà lanciato all’lalba del 9 marzo ora italiana, dallo Space Launch Complex 4 East, presso la Vandenberg Space Force Base. Si tratta di una base aerea situata vicino a Lompoc, nella contea di Santa Barbara, in California, divenuta nel tempo un poligono per il lancio di satelliti e missili balistici che vengono testati sopra l’Oceano Pacifico. SPHEREx viaggerà nello spazio sul razzo SpaceX Falcon 9 della missione PUNCH (sempre della NASA), dedicata all’osservazione dell’eliosfera al fine di comprendere come la corona solare si trasformi nel vento solare.
Il decollo è previsto non prima delle 19:09 Pacific Standard Time dell’8 marzo, ovvero le 04:09 di mattina di domani (secondo l’orario italiano). La copertura dell’evento è assicurata su NASA+ a partire da circa un’ora prima del lancio ed è disponibile anche su altre piattaforme, tra cui i vari social media indicati sul sito dell’agenzia spaziale statunitense. SPHEREx, circa 41 minuti dopo il lancio, dovrebbe separarsi dal razzo e avviare i suoi sistemi interni in modo da poter puntare il suo pannello verso il Sole. Successivamente, la navicella spaziale potrà comunicare con gli operatori di terra del Jet Propulsion Laboratory della NASA. Tra circa quattro giorni, poi, dovrebbe essere espulsa la copertura protettiva posta sopra la lente del telescopio.
La missione di SPHEREx
SPHEREx, abbreviazione di Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization e Ices Explorer, è uno spettrofotometro progettato per fornire all’astronomia contemporanea una visione d’insieme del cosmo mai vista fino a ora. Secondo quanto annunciato dalla NASA, infatti, SPHEREx mapperà il cielo interamente secondo 102 colori infrarossi, “illuminando le origini del nostro universo, le galassie al suo interno e gli ingredienti chiave della vita nella nostra galassia”, come scrive l’agenzia spaziale statunitense. Questo ambizioso progetto si traduce in una vera e propria missione della durata di due anni, in cui dovrebbero essere raccolti dati su oltre 450 milioni di galassie e più di 100 milioni di stelle nella Via Lattea, al fine di esplorare le origini dell’universo. L’annuncio della NASA risale all’inizio del 2021, con un lancio a suo tempo programmato tra giugno 2024 e aprile 2025.
Il progetto
SPHEREx è gestito dal Jet Propulsion Laboratory della NASA per la divisione di astrofisica dell’agenzia (all’interno della direzione della missione scientifica) e le indagini sono guidate da Jamie Bock. Ad occuparsi della costruzione del telescopio e del bus della navicella sono stati i tecnici di BAE Systems; mentre, l’analisi scientifica dei dati ricavati sarà condotta da un gruppo di scienziati con base tra gli Stati Uniti, la Corea del Sud e Taiwan. Questi dati verranno poi elaborati e archiviati presso l’Infrared Processing and Analysis Center del Caltech, in collaborazione col Jet Propulsion Laboratory, ovvero il centro di ricerca e sviluppo a finanziamento federale della NASA. Infine, la raccolta di dati SPHEREx sarà disponibile pubblicamente presso l’Infrared Science Archive e potrebbe essere funzionale per incredibili scoperte da parte di appassionati studiosi in tutto il mondo. Ad ogni modo, bisognerà aspettare che il telescopio si sia raffreddato fino alla sua temperatura operativa e il team della missione abbia completato una serie di controlli prima che le operazioni scientifiche possano iniziare, cioè tra poco più di un mese.
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La ricerca della vita
il Jet Propulsion Laboratory ha dichiarato che SPHEREx esaminerà centinaia di milioni di galassie, da quelle più vicine fino a quelle lontane addirittura dieci miliardi di anni luce. L’obiettivo, in particolare all’interno della Via Lattea – la galassia a cui appartiene il nostro Sistema solare – è quello di cercare acqua e molecole organiche essenziali per la vita, in modo da rispondere a uno dei quesiti che da sempre domina la coscienza umana e il campo filosofico: la presenza di altre forme di vita nell’universo. Nel tempo, infatti, si sono sviluppate molte correnti di pensiero, soprattutto sulla base delle teorie probabilistiche: insomma, dato l’enorme numero di stelle, pianeti e galassie nell’universo, è naturale pensare che possa essere capitata la condizione necessaria per far nascere una zona in grado di ospitare la vita, che, secondo la connotazione propriamente umana, non esisterebbe senza molecole di base come l’acqua e l’anidride carbonica. Questa missione è dunque pensata per rintracciare le molecole congelate nelle nubi interstellari di gas e polvere, ossia zone dove si formano stelle e pianeti, e individuare la posizione dei composti ghiacciati all’interno della nostra galassia. Ciò è reso possibile specialmente grazie alla tecnologia 3D, che permette agli scienziati di rilevare la quantità di ghiaccio presente in una nube e osservare come la sua composizione cambi in ambienti diversi, effettuando oltre 9 milioni di osservazioni in linea d’aria.
Un’indagine sull’epoca della reionizzazione
Inoltre, in una sorta di viaggio spazio-temporale, SPHEREx indagherà più a fondo sulla reionizzazione: la luce alla fine dell’età oscura. Parliamo di quel periodo in cui il gas primordiale, di cui era pervaso l’universo nelle prime fasi della sua evoluzione, è passato dallo stato neutro a quello ionizzato, come spiega l’Istituto nazionale di astrofisica (INAF). Secondo la teoria del Big Bang, difatti, nelle fasi iniziali l’universo era caldo e denso, tanto che le particelle subatomiche e i fotoni erano del tutto indistinguibili; ci sono voluti circa 380mila anni prima che l’universo, espandendosi e raffreddandosi, permettesse a elettroni e protoni di formare atomi neutri e consentisse ai fotoni di muoversi liberamente. Tuttavia, Il gas – formato dalla reazione del bilanciamento tra elettroni e protoni – per effetto della gravità si è addensato sempre di più finché l’universo è piombato nuovamente nel buio: una fase in cui ogni fotone emesso veniva assorbito dal gas neutro. Poi lentamente, le regioni più dense hanno iniziato a formare stelle e galassie. Secondo le teorie attuali, la radiazione emessa da queste prime stelle avrebbe avuto un’energia sufficiente per slegare l’elettrone dall’atomo di idrogeno, ottenendo la ionizzazione. Il fotone viene assorbito dall’atomo, mentre l’elettrone viene slegato; qui ha inizio l’epoca della re-ionizzazione, un lungo processo in cui una quantità sempre maggiore di gas viene ionizzata. Si tratta di una delle fasi più importanti per capire l’evoluzione dell’universo, della quale abbiamo pochissime prove dirette. C’è molta incertezza sull’esatto momento in cui è avvenuta la reionizzazione, così su come e cosa l’abbia prodotta, dato che nessuna radiazione emessa durante tale arco temporale è stata in grado di giungere fino a noi.
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La luce infrarossa e i colori
Sempre secondo le previsioni del Jet Propulsion Laboratory, SPHEREx, ogni sei mesi, esaminerà l’intero cielo con tecnologie riadattate dai satelliti terrestri e le conseguenti scoperte potrebbero essere funzionali all’identificazione di oggetti di studio più dettagliati, una spinta per le missioni future. Questo nuovo telescopio, inoltre, mapperà tutto ciò che incontra secondo 102 diverse fasce di colore e riuscirà a percepire la luce infrarossa. Utilizzando una tecnica chiamata spettroscopia, può dividere la luce nei suoi colori componenti (lunghezze d’onda individuali), misurare la distanza degli oggetti cosmici e conoscerne la composizione chimica.
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Le fotografie del James Webb
In questo modo SPHEREx potrebbe superare la risoluzione cromatica delle precedenti fotografie, come quelle del Wide Field Infrared Survey Telescope (lanciato il 14 dicembre del 2009, ibernato nel 2011 e riattivato 2 anni dopo con il nome NEOWISE) o del James Webb Space Telescope. Quest’ultimo, lanciato il 25 dicembre 2021 e ancora attivo, è riuscito a risolvere il mistero su come un ammasso di galassie (il Phoenix Galaxy Cluster) riesca a formare un numero estremamente elevato di stelle, ha ricavato informazioni sull’evoluzione dei sistemi solari e, tra le tante cose, ha fornito delle iconiche immagini ad alta definizione capaci di ridefinire l’idea che gli umani hanno dei corpi celesti.
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L’inflazione e le fonti luminose
La National Aeronautics and Space Administration ha rilasciato alcune curiosità su SPHEREx, cominciando dal fatto che questo telescopio farà luce su un fenomeno cosmico chiamato inflazione, ovvero un tempo in cui l’universo è aumentato di dimensioni di un trilione di trilioni di volte durante il primo miliardesimo di trilionesimo di trilionesimo di secondo subito dopo il Big Bang. Poi, giocherà un ruolo fondamentale nella stima dell’emissione luminosa totale di tutte le galassie, offrendo un quadro più chiaro su quanta luce emettano collettivamente tutte le galassie dell’universo, e, allo stesso tempo, sulle fonti di luce. Gli oggetti di interesse scientifico identificati da SPHEREx potranno poi essere studiati in modo più dettagliato da telescopi mirati come Hubble e Webb. “Se SPHEREx rivela una posizione particolarmente intrigante, Webb può studiare quel bersaglio con un potere di risoluzione spettrale più elevato e in lunghezze d’onda che SPHEREx non è in grado di rilevare. Questi due telescopi potrebbero formare una partnership molto efficace”, ha affermato Gary Melnick, storico astronomo del Centro di Astrofisica Harvard e Smithsonian.
Il design
Infine, il design a forma di cono aiuta la navicella a rimanere fredda e a vedere gli oggetti luminosi più deboli. Il telescopio, infatti, si affida a un sistema di raffreddamento interamente passivo e gli infrarossi e i rilevatori dovrebbero funzionare a circa meno 210 gradi Celsius. Per rendere possibile questa impresa, SPHEREx è composto da tre scudi fotonici a forma di cono che proteggono il telescopio dal calore della Terra e del Sole, nonché una struttura a specchio sotto gli scudi che conduce il calore dallo strumento allo spazio.
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Fonte : Sky Tg24
