Riassunto:
La NASA ha annunciato che il telescopio spaziale romano Nancy Grace ha recentemente completato con successo una serie di test chiave di puntamento e che il suo coronografo ha ricevuto con successo per la prima volta segnali luminosi dall'universo. Ciò segna che questa nuova generazione di apparecchiature di osservazione astronomica, incaricate di trovare e studiare gli esopianeti, ha compiuto importanti progressi prima di lanciare ufficialmente l’esplorazione scientifica.
Secondo la NASA, il telescopio spaziale romano ha completato il test del sistema di guida di precisione dal 15 al 21 settembre. Questo sistema ha il compito di garantire che il telescopio rimanga stabile sulla stessa area di cielo durante le osservazioni a lungo termine. Poi, il 22 settembre, il coronografo montato sul telescopio ha rilevato con successo la luce proveniente dall’universo, completando il primo “sguardo illuminante sull’universo”.
La principale attrezzatura scientifica del Telescopio Romano, il Wide Field Surveyor, è dotata di 18 rilevatori. Ciascun rivelatore riserverà una piccola area per seguire continuamente le stelle guida di cui si conosce la posizione. Quando inizia l'osservazione, il sistema di controllo dell'assetto della navicella punterà prima il telescopio verso l'area target predeterminata, quindi il sistema di guida di precisione monitorerà continuamente la posizione della stella guida e apporterà correzioni in tempo reale per eventuali piccole derive. Senza questi meccanismi di regolazione, il telescopio non sarà in grado di ottenere immagini di alta qualità e sufficientemente chiare.
Begonia Vera, direttrice del sistema di strumenti di guida presso il Goddard Space Flight Center della NASA, ha affermato che ogni osservazione del telescopio romano si basa sulla sua capacità di mantenere un puntamento preciso dell'area target per lungo tempo e un'esposizione profonda può durare minuti o addirittura ore. Il sistema di guida invia informazioni sulla posizione della stella guida al sistema di controllo dell'assetto circa quattro volte al secondo in modo che il sistema possa correggere la deriva in modo tempestivo. I risultati dei test mostrano che nella modalità di osservazione geometra a campo ampio, il telescopio può mantenere una stabilità migliore di un centomillesimo di grado per 30 minuti continui; nella modalità coronografo con tempo di osservazione più lungo, può funzionare in modo continuo e stabile fino a 8 ore.
I ricercatori hanno sottolineato che questo livello di stabilità equivale a puntare in modo continuo e preciso un raggio laser su una monetina americana da circa 240 chilometri di distanza. Il team di ingegneri ottimizzerà ulteriormente le prestazioni del sistema in futuro, con l’obiettivo di migliorare questa precisione allo stesso livello di capacità di puntamento a una distanza di 370 chilometri.
Oltre ai metodi di guida tradizionali, il telescopio romano testerà anche una nuova tecnologia di guida. A differenza di molti altri telescopi spaziali, il Roman non è dotato di strumenti di guida indipendenti. Utilizzerà i dati spettrali ottenuti durante le osservazioni scientifiche come riferimento per il posizionamento invece di fare affidamento solo sulle immagini dei punti stellari per il tracciamento. Poiché il telescopio stesso ha capacità di misurazione spettrale, può utilizzare direttamente questi dati per ottenere un controllo dell’assetto di alta precisione. Il gruppo di ricerca prevede di convalidare questo modello innovativo nelle prossime settimane.
Dopo aver completato la verifica del sistema di guida di precisione, i ricercatori hanno condotto ulteriori test insieme al coronografo il 22 e 27 settembre. Il compito principale di un coronografo è quello di schermare la luce estremamente brillante di una stella, consentendo agli scienziati di osservare i pianeti in orbita attorno alla stella che sono molto meno luminosi della stella stessa, così come il disco di polvere che circonda la stella.
Villa ha affermato che il coronografo ha un meccanismo di stabilizzazione interna indipendente e la sua stabilità è addirittura superiore a quella del geometra ad ampia area. Questa stabilità ultraelevata è cruciale per fotografare direttamente gli esopianeti, perché anche piccole vibrazioni o errori di puntamento possono far sì che la forte luce proveniente dalla stella penetri nello strumento, annegando completamente il segnale planetario originariamente debole.
Il coronografo è stato avviato il 1° settembre e lo stato dei sistemi digitale, elettronico e meccanico è stato continuamente controllato a metà mese. Dopo aver confermato che il sistema di guida di precisione poteva soddisfare i requisiti di stabilità, il team ha regolato la messa a fuoco dello strumento e ha condotto la prima osservazione spaziale imperfetta. Questi dati iniziali aiuteranno gli ingegneri a ottimizzare ulteriormente le prestazioni dello strumento.
Vanessa Bailey, scienziata coronografa del Jet Propulsion Laboratory della NASA, ha affermato che questa osservazione dimostra che lo strumento può formare immagini focalizzate. Sebbene si tratti solo di un test di portata limitata, avvia una serie di attività di verifica che vengono gradualmente aggiornate e sempre più complesse per preparare future osservazioni scientifiche formali.
Nel suo primo test, il coronografo ha preso di mira una stella debole nella Grande Nube di Magellano. Nell'immagine appare un po' di rumore aggiuntivo perché il rilevatore è deliberatamente mantenuto al di sopra della sua temperatura operativa finale per evitare che i contaminanti aderiscano alla superficie del rilevatore.
Il compito iniziale, ha spiegato Bailey, era semplicemente quello di confermare che la luce potesse viaggiare senza intoppi attraverso l'intero sistema. La successiva seconda fase di test ha ulteriormente verificato le capacità di puntamento dello strumento. Il team ha abbassato la temperatura del rilevatore per aumentare la sensibilità e ha osservato un'altra regione della Grande Nube di Magellano. I ricercatori si aspettavano di vedere un gran numero di stelle in una singola immagine e il risultato finale è stato esattamente quello previsto, con grande sollievo del team.
Poiché il sistema di guida di precisione e il coronografo hanno successivamente superato verifiche chiave, il telescopio spaziale romano sta gradualmente entrando nella fase di funzionamento scientifico. In futuro, non solo intraprenderà missioni di indagine cosmica su larga scala, ma utilizzerà anche la tecnologia avanzata di imaging coronale per esplorare i sistemi planetari attorno alle stelle vicine, fornendo agli esseri umani nuove capacità per osservare direttamente mondi lontani e cercare pianeti potenzialmente abitabili.
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