Alcuni strati di ghiaccio d’acqua della larghezza di un filamento di DNA, stanno iniziando a influenzare la visione di Euclid: un problema comune per i veicoli spaziali nel freddo gelido dello Spazio, ma un potenziale problema per questa missione altamente sensibile che richiede notevole precisione per indagare la natura dell’Universo.
Euclid sta sperimentando un problema comune per i veicoli spaziali
Dopo mesi di ricerca, i team Euclid in tutta Europa stanno ora testando una procedura di nuova concezione per sbrinare l’ottica della missione. In caso di successo, le operazioni convalideranno il piano delle squadre di missione di mantenere il sistema ottico del veicolo quanto più libero possibile dai ghiacci per il resto della sua vita in orbita.
Negli ultimi mesi, mentre sono stati messi a punto e sono stati calibrati gli strumenti di Euclid dopo il lancio e tutto era pronto per l’inizio della prima ricognizione della missione, gli esperti di operazioni scientifiche hanno notato una piccola ma progressiva diminuzione della quantità di luce misurata dalle stelle osservate ripetutamente con il visible instrument (VIS).
Euclid sta sperimentando un problema comune che i veicoli spaziali devono affrontare una volta arrivati nello spazio: l’acqua assorbita dall’aria durante l’assemblaggio sulla Terra viene gradualmente rilasciata da alcuni componenti del veicolo spaziale, eliminata dal vuoto dello spazio.
Lo strumento VIS di Euclid
Nel freddo gelido del nuovo ambiente di Euclid, le molecole d’acqua rilasciate tendono ad attaccarsi alla prima superficie su cui atterrano e, quando atterrano sull’ottica altamente sensibile di questa missione, possono causare problemi.
“Abbiamo confrontato la luce stellare che entra attraverso lo strumento VIS con la luminosità registrata delle stesse stelle in tempi precedenti, viste sia da Euclid che dalla missione Gaia dell’ESA“, ha spiegato Mischa Schirmer, scienziato della calibrazione per il consorzio Euclid e uno dei principali progettisti di il nuovo piano de-icing.
“Alcune stelle nell’Universo variano nella loro luminosità, ma la maggior parte è stabile per molti milioni di anni. Quindi, quando i nostri strumenti hanno rilevato un debole e graduale declino dei fotoni in arrivo, abbiamo capito che non erano loro, ma noi”.
Ci si è sempre aspettati che l’acqua potesse gradualmente accumularsi e contaminare la visione di Euclid, poiché è molto difficile costruire e lanciare un veicolo spaziale dalla Terra senza che parte dell’acqua presente nell’atmosfera del nostro pianeta vi si insinui.
La campagna di degasamento
Per questo motivo, subito dopo il lancio si è svolta una “campagna di degassamento” in cui il telescopio è stato aiutato dai riscaldatori di bordo e anche parzialmente esposto al Sole, sublimando la maggior parte delle molecole d’acqua presenti al momento del lancio sulle superfici di Euclid o molto vicine.
Una parte considerevole, tuttavia, è sopravvissuta, essendo stata assorbita nell’isolamento multistrato, e ora viene lentamente rilasciata nel vuoto dello spazio.
Dopo un’enorme quantità di ricerche, compresi studi di laboratorio su come minuscoli strati di ghiaccio sulle superfici degli specchi si diffondono e riflettono la luce, e mesi di calibrazioni nello spazio, il team ha stabilito che diversi strati di molecole d’acqua sono probabilmente congelati sugli specchi nell’ottica del veicolo.
Probabilmente con uno spessore di poche decine di nanometri, è una notevole testimonianza della sensibilità della missione il fatto che rilevi quantità così piccole di ghiaccio.
Mentre le osservazioni e la scienza di Euclid continuano, i team hanno elaborato un piano per capire dove si trova il ghiaccio nel sistema ottico e mitigarne l’impatto ora e in futuro, se continua ad accumularsi.
La missione Euclid dell’ESA è progettata per esplorare la composizione e l’evoluzione dell’Universo oscuro. Il telescopio spaziale creerà una grande mappa della struttura su larga scala dell’Universo attraverso lo spazio e il tempo osservando miliardi di galassie fino a 10 miliardi di anni luce, in più di un terzo del cielo.
Il telescopio esplorerà come l’Universo si è espanso e come si è formata la struttura nel corso della storia cosmica, rivelando di più sul ruolo della gravità e sulla natura dell’energia oscura e della materia oscura.
