I programmi dell’Agenzia Spaziale Europea in evidenza al 50° Salone Aerospaziale di Parigi Le Bourget. Accanto ai nuovi velivoli di ogni categoria, civili e militari, e ai sempre più sofisticati drone, ecco il vettore Ariane 5 e i satelliti scientifici e per telecomunicazioni. In evidenza la missione Euclid per lo studio dell’Universo oscuro, selezionata nell’ottobre 2012 nel quadro del programma Cosmic Vision 2012-2025. L’ESA ha stipulato con Astrium e Thales Alenia Space i contratti per la costruzione del satellite, il cui lancio è previsto per il 2020. Al programma collaborano 11 agenzie spaziali nazionali europee e la NASA, riunite nello “Euclid Consortium”, un’organizzazione composta da un migliaio di scienziati. Si tratta della più grande collaborazione di astronomi nel mondo. Euclid studierà l’Universo Oscuro con grande precisione, tracciando la distribuzione e l’evoluzione delle enigmatiche materia oscura ed energia oscura in tutto l’Universo. Utilizzerà un telescopio di 1,2 m di diametro, battezzato Korsch, e due strumenti, una camera nel vicino-infrarosso ed uno spettrometro di nuova generazione, per mappare la distribuzione tridimensionale di circa due miliardi di galassie e della materia oscura che le circonda, oltre un terzo dell’intero cielo. Grazie alla sua vista nel visibile e vicino-infrarosso, Euclid sarà in grado di misurare con precisione la distanza che ci separa da circa 2 miliardi di galassie, permettendo di realizzare mappe tridimensionale della distribuzione delle galassie nell’universo. Questa capacità è fondamentale per studiare con estrema precisione come si è evoluta l’accelerazione dell’espansione dell’universo e dunque della stessa energia oscura (che ne rappresenta il 76%) negli ultimi 10 miliardi di anni. Inoltre la camera che sarà montata su Euclid otterrà immagini 100 volte più grandi di quelle di Hubble. Il costo sarà di circa 800 milioni di euro e la missione avrà una durata di circa 6 anni in orbita intorno al punto di Lagrange 2 (L2). Euclid peserà circa 2.100 kg e misurerà 4.5 metri in altezza e 3.1 in larghezza.
L’Italia è coinvolta nella missione attraverso la realizzazione di sottosistemi dei due strumenti di bordo, la responsabilità del Segmento di Terra e ruoli importanti nella gestione degli aspetti sia tecnici sia scientifici della missione. Il nostro Paese è, insieme alla Francia, uno dei due partner maggiori e la sua partecipazione è finanziata e supportata principalmente dall’Agenzia Spaziale Italiana. In Euclid sono coinvolti oltre duecento scienziati italiani, appartenenti all’INAF (principalmente gli Istituti IAPS, IASF di Bologna e Milano, e gli Osservatori Astronomici di Bologna, Brera, Padova, Roma, Torino e Trieste) e a numerose Università (principalmente UniBO, Roma La Sapienza, Roma Tor Vergata, UniTS, SISSA).
Quella appena approvata è la fase finale della selezione di Euclid come parte del programma “Cosmic Vision” dell’ESA, e mette in moto un esercito di fisici e ingegneri per costruire e far volare questa nuova missione entro la fine di questo decennio. Selezionata nell’ottobre 2011 insieme a Solar Orbiter come una delle prime due missioni di classe media del programma Cosmic Vision 2015-2025, Euclid ha ricevuto oggi l’approvazione finale necessaria dall’ESA Science Programme Committee (SPC) per far passare il progetto alla fase di costruzione, per arrivare al lancio nel 2020..
Esattamente nel giugno 2012 lo Science Programme Committee dell’ESA ha formalizzato il Multilateral Agreement tra ESA e tredici agenzie spaziali europee, per la leadership degli strumenti di bordo di Euclid, la costruzione dei loro sottosistemi e la realizzazione del software per la gestione e l’analisi dei dati scientifici. Ha inoltre approvato il Memorandum of Understanding con la NASA che definisce la partecipazione degli Stati Uniti alla missione attraverso la fornitura dei rivelatori per la radiazione infrarossa.
La partecipazione al programma “Cosmic Vision 2015-2025” di ESA è l’impegno maggiore dell’Agenzia Spaziale Italiana per i prossimi anni nel settore dell’esplorazione e osservazione dell’Universo. In particolare per la missione Euclid ASI supporterà le attività scientifiche e tecniche svolte da INAF e dall’Università di Bologna e, in parallelo, selezionerà e finanzierà l’industria italiana che dovrà realizzare i delicati sottosistemi dei due strumenti di bordo di responsabilità italiana. Euclid diventa ora la punta di diamante per gli studi dell’Universo nei prossimi 20 anni, e rappresenta un investimento prezioso per i giovani scienziati italiani
L’Euclid Consortium fornirà due strumenti all’ESA, uno strumento per immagini nel visibile (VIS) e uno strumento per fotometria e spettroscopia nel vicino infrarosso (NISP). Il grande campo di vista di questi strumenti permetterà di raccogliere un’enorme quantità di dati di qualità eccezionale su una grande porzione di cielo. Il contributo dell’Italia ai due strumenti, con la responsabilità sull’elettronica e il software di bordo, sarà fondamentale per il successo della missione.
Saranno richieste sofisticate risorse informatiche dedicate all’analisi dei dati di Euclid, per cercare le tracce dell’energia oscura, che, paradossalmente, sono molto piccole, nonostante essa raggiunga il 75% della densità di energia dell’Universo. Il Segmento di Terra o Science Ground Segment (SGS), che coordina l’analisi di tutti i dati Euclid, comprende centinaia di scienziati sparsi in tutta Europa e richiede uno sforzo enorme per organizzare e lavorare in sinergia.
Valentina Tereshkova, 76 anni, ha festeggiato il cinquantennale del suo storico volo nello spazio. Era il 16 giugno 1963, due anni e due mesi dopo la missione che portò in orbita Yuri Gagarin. Valentina, selezionata tra 400 aspiranti, diventò la prima donna cosmonauta. Sarebbero passati oltre vent’anni per vedere un’americana nello spazio, Sally Ride, e altro tempo ancora per vedere definitivamente aperte le frontiere alle donne che oggi vivono e lavorano stabilmente in orbita quali componenti gli equipaggi della stazione spaziale internazionale.
La russa Valentina Tereshkova è stata un’icona in epoca sovietica e resta una testimone della epopea pioneristica dell’astronautica. Rimase in orbita nella capsula Vostok 6 per tre giorni, che non furono esattamente tranquilli, alle prese come fu con il cosiddetto mal di spazio e la difficoltà di adattamento rapido in un ambiente ristretto, oltre che per altri piccoli inconvenienti tali da tenere in tensione tutto l’apparato di controllo della missione, diretta dal mitico Sergei Korolev, responsabile del programma spaziale sovietico. Due giorni prima della Tereshkova era partito il cosmonauta Valeri Bykovsky a bordo della Vostok 5. Tra le due navicelle si realizzò un avvicinamento che rappresentò il primo esempio di rendez-vouz spaziale. Dopo 49 orbite e 72 ore di volo, la prima donna nello spazio rientrò nell’atmosfera abbandonando come previsto la sua capsula a 7 km dal suolo e lanciandosi con il paracadute. Operaia prima e diplomata tecnico poi, Valentina aveva acquisito il brevetto avanzato di paracadutismo sportivo e non dovette essere difficile completare il viaggio spaziale con l’atterraggio nei pressi di Novosibirsk.
Dopo i sorrisi e le foto di rito che fecero il giro del mondo, la Tereshkova sarebbe rimasta a lungo la sola rappresentante del genere femminile a varcare la soglia della stratosfera, perché la sua riserva Valentina Ponomaryova non ebbe mai la possibilità di vivere la stessa esperienza. Sposa di un altro cosmonauta russo, Andrian Nikolayev, dal quale ebbe una figlia prima di divorziare, finì per lungo periodo nel limbo prima di ridiventare testimone della nuova Russia. Il 12 giugno a Vienna l’ultima apparizione pubblica, nella sede dell’ONU, dove si è discusso dell’uso pacifico dello spazio e del ruolo delle donne nei futuri programmi di esplorazione umana del cosmo. Domenica 16 giugno i festeggiamenti ufficiali a Mosca per rivivere l’impresa di mezzo secolo fa.
Il veicolo di trasferimento automatico dell’Agenzia spaziale europea , l’Atv Albert Einstein, si è agganciato regolarmente alla stazione spaziale internazionale con un’operazione di docking automatico guidato da sistemi laser e sorvegliato in ogni istante dall’astronauta italiano Luca Parmitano. Lanciato il 6 giugno con il vettore europeo Ariane 5, l’Atv Einstein con le sue 20 tonnellate di peso, 2,5 delle quali costituite da rifornimenti (cibo, acqua, ossigeno, pezzi di ricambio, indumenti, carburante e materiale per esperimenti scientifici), è il maggiore carico finora trasferito in orbita e ha impiegato dieci giorni per raggiungere la sua destinazione, alle 16.07 ora italiana del 15 giugno. Il modulo pressurizzato è destinato a rimanere attraccato al modulo di servizio russo Zvezda della ISS per cinque mesi, per l’esattezza fino al 28 ottobre 2013, . Fino ad allora i suoi motori verranno utilizzati per correggere l’orbita della stazione. Dopo un primo test di accensione programmato il 19 giugno, la prima stabilizzazione dell’assetto orbitale è stata prevista il 10 luglio. La manovra di avvicinamento era considerata particolarmente delicata in questa occasione, in quanto il cargo Progress M-19M aveva urtato al momento del suo arrivo nel mese di aprile 2013 l’antenna del sistema di supporto alla navigazione. Per fortuna, non ci sono stati danneggiamenti e l’aggancio è avvenuto senza problemi. Dopo l’apertura del portello dell’ATV lunedì 17 giugno l’equipaggio della ISS avrà dato inizio alle operazioni di trasferimento del materiale sotto la supervisione di Luca Parmitano in veste di loadmaster. Occorrono 75 ore di lavoro per svuotare il modulo e trasferirvi il materiale di risulta che una volta accumulato del tutto fino al termine della missione è destinato a bruciare durante la fase di rientro distruttivo in atmosfera sopra l’Oceano Pacifico. Il 24 giugno il portello torna a richiudersi per consentire lo svolgimento di un’attività extraveicolare. L’Atv Einstein è il quarto e penultimo modulo pressurizzato che raggiunge la ISS. Il primo ad arrivare era stato “Jules Verne” nel 2008, seguito da “Johannes Kepler” nel 2011 e da “Edoardo Amaldi” nel 2012: L’Atv-5 sarà intitolata al cosmologo belga Georges Lemaitre, considerato il padre della teoria del Big Bang. Dopo l’Atv-4 arriverà la navetta Cygnus, anch’essa in parte costruita in Italia: a quel punto la Stazione spaziale sarà costituita per oltre il 50% del volume pressurizzato da componenti made in Italy.
Partita il 5 giugno 2013 a bordo del vettore Ariane 5, dallo spazioporto europeo di Kourou in Guyana Francese, la navetta cargo Atv-4 “Albert Einstein”, destinata a rifornire la stazione spaziale internazionale su cui si trova l’astronauta italiano Luca Parmitano. L’attracco del modulo pressurizzato al complesso orbitale è previsto dieci giorni dopo il lancio. In questo periodo l’equipaggio della ISS si prepara ad accogliere l’Atv testando le apparecchiature per il controllo dell’aggancio automatico.
Peraltro il programma delle operazioni prevede che il giorno 11 giugno debba essere controllato il boccaporto destinato all’aggancio dell’Atv, che potrebbe essere stato danneggiato durante la fase di docking della navetta cargo russa Progress M-19M. In particolare è necessario verificare il corretto funzionamento di uno dei tre Laser Retro Reflector, In caso di danneggiamento, gli astronauti sono pronti a realizzare un’attività extraveicolare per provvedere alla sostituzione del componente.
Costruito a Torino negli stabilimenti di Thales Alenia Space, l’Atv Einstein con una massa di 20.235 kg e un carico di due tonnellate e mezza è il payload più pesante finora lanciato dal razzo Ariane. Trasporta acqua, cibo, ossigeno, esperimenti scientifici, carburante e pezzi di ricambio. Durante i cinque mesi di missione l’Atv utilizzerà i propri motori per rialzare l’orbita della stazione. Una volta caricato di rifiuti, si staccherà per disintegrarsi nella fase di rientro in atmosfera. Contestualmente alla presenza di Atv, è previsto anche l’arrivo della navetta Cygnus, anch’essa costruita parzialmente in Italia. A quel punto il 50 per cento del volume abitabile della ISS sarà di manifattura e tecnologia italiana.
Il quinto e ultimo ATV “George Lemaitre” volerà nel giugno 2015.
Un team internazionale di astronomi, guidato dall’italiano Nico Cappelluti, ha scoperto che la presenza di buchi neri era già rilevante anche fra le primissime stelle dell’universo. Ciò è stato possibile mettendo a confronto, per una stessa regione di cielo, il fondo a infrarossi con quello a raggi X. Ciò che emerge dai dati è che una sorgente di raggi infrarossi su cinque, fra quelle risalenti all’universo primordiale, è un buco nero. «Abbiamo impiegato quasi cinque anni, per portare a termine questo studio. Ma i risultati sono sorprendenti», dice Cappelluti, astronomo presso l’INAF-Osservatorio Astronomico di Bologna. «I nostri risultati attribuiscono ai buchi neri almeno il 20 per cento dell’emissione cosmica di fondo infrarossa. Questo significa che, all’epoca delle prime stelle, i buchi neri già erano intenti a cibarsi di gas in modo frenetico», spiega Alexander Kashlinsky, astrofisico presso il Goddard Space Flight Center della NASA, nel Maryland.
Tutto ha avuto inizio nel 2005, quando Kashlinsky e alcuni suoi colleghi, analizzando i dati del telescopio spaziale infrarosso Spitzer della NASA, notarono per la prima volta un bagliore residuo. Successive osservazioni hanno confermato la persistenza d’un bagliore irregolare residuo, anche dopo un’accurata sottrazione del contributo di tutte le stelle e le galassie conosciute nella regione osservata. Da qui la conclusione che si trattava del fondo cosmico a raggi infrarossi (CIB), una luce risalente all’epoca in cui prendevano forma le prime strutture dell’universo, fra le quali stelle e buchi neri primordiali.
La stessa regione di cielo è stata osservata nel 2007 anche da un telescopio spaziale a raggi X, il satellite Chandra, sempre della NASA. Elaborando i dati multibanda raccolti in quell’occasione, Cappelluti ha prodotto mappe a raggi X, rimuovendo tutte le sorgenti conosciute in tre lunghezze d’onda. E di nuovo, proprio come con Spitzer, è rimasto un bagliore di fondo, questa volta però in banda X: il CXB, dunque, o fondo cosmico a raggi X. Dal confronto fra le due mappe, è emerso che le fluttuazioni del bagliore residuo alle energie X più basse mostrano una coerenza significativa con quelle presenti nelle mappe a infrarossi.
La scoperta non deriva da osservazioni puntuali: nemmeno i telescopi più potenti sarebbero in grado di distinguere le stelle e i buchi neri più distanti come singole sorgenti. Ma l’analisi del loro bagliore complessivo, giunto fino a noi dopo un viaggio lungo miliardi di anni luce, ha comunque permesso agli astronomi d’estrarre i contributi relativi di stelle e buchi neri della prima generazione. È un po’ come osservare da Milano uno spettacolo pirotecnico in corso a Palermo, spiegano gli autori dello studio per illustrare il metodo da loro seguito: i singoli fuochi d’artificio sono troppo deboli per essere visti, ma se si potessero rimuovere tutte le sorgenti luminose nel mezzo, sarebbe possibile rilevare un bagliore residuo. La presenza di fumo, poi, rafforzerebbe ulteriormente la conclusione che almeno parte di quel bagliore proviene proprio dallo spettacolo pirotecnico.
Nel caso delle mappe del CIB e del CXB, sia una parte dell’emissione infrarossa che di quella X sembrano provenire dalle stesse regioni del cielo. E le uniche sorgenti in grado di emettere in entrambe queste bande con l’intensità necessaria, spiegano gli scienziati, sono proprio i buchi neri. Le galassie normali, comprese quelle con i tassi di formazione stellare più elevati, non ci riuscirebbero. Non solo: per rimanere indistinte, le sorgenti alimentate dai buchi neri devono trovarsi a distanze estreme.
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