Messa in servizio Euclid – il periodo successivo al lancio in cui gli strumenti e i sottosistemi di una missione vengono schierati, accesi, testati e calibrati – cominciò bene.
Squadre dell’ESA controllo della missione lavorato 24 ore su 24 su turni di 12 ore attraverso intense settimane di manovre, prove e calibrazioni; volare la missione verso Punto di Lagrange 2gli specchi del suo telescopio erano sbrinati, il suo Strumenti NISP e VIS furono svegliati e videro la “prima luce” e lo specchio del suo telescopio fu messo a fuoco. Le prime immagini di prova di Euclid erano affascinanti.
Euclid scansiona il cielo notturno utilizzando il metodo “step-and-stare”, combinando misurazioni separate per formare la più grande indagine cosmologica mai condotta nel visibile e nel vicino infrarosso. Credito immagine:
ESA. Ringraziamento: Lavoro eseguito da ATG su contratto per ESA., CC BY-SA 3.0 IGO
Tuttavia, è raro, se non mai, che tutto vada perfettamente durante tutta la vita di una missione spaziale. Dopotutto, possiamo eseguire test solo sulla Terra: lo spazio è un mondo diverso. Per gestire un veicolo spaziale, i team di ingegneria e scienza dovranno sempre rilevare e risolvere rapidamente i problemi non appena si presentano, ed esistono molti modi in cui una missione può andare storta.
È per questo che si trascorrono i mesi simulazioni ardue prima del lancio – non si sa mai cosa accadrà.
Ora, non è una prospettiva che raccomandiamo per la vita quotidiana, ma è nella natura delle operazioni dei veicoli spaziali concentrarsi sugli aspetti negativi. Per ora, addio alla qualità ottica e alla perfetta continuità di Euclid viaggio a ‘L2’è tempo di indagare su ciò che non va.
Probabilmente sono state ritrovate le stelle guida perdute
Occhio di Euclide. Credito immagine: Airbus
Euclid è una delle missioni più precise mai lanciate, fornendo immagini estremamente nitide e spettri profondi del nostro Universo, guardando indietro di 10 miliardi di anni. Produrrà una grande indagine di un terzo dell’intero cielo. Ogni 75 minuti, per la sua missione di sei anni, il telescopio deve puntare un nuovo campo nel cielo con estrema precisione e stabilità.
Per fare ciò, la navicella è dotata di un Fine Guidance Sensor (FGS); uno sviluppo completamente nuovo in Europa fatto di sensori ottici che individuano e fissano le stelle trovate dall’ESA Missione Gaiautilizzandoli come guide per navigare e determinare esattamente dove il telescopio deve puntare nel cielo.
Queste informazioni vengono inserite nel “Sistema di controllo dell’atteggiamento e dell’orbita” che controlla l’orientamento e il movimento orbitale di Euclid.
Sebbene la maggior parte dei sistemi funzioni bene, si sono verificati casi intermittenti in cui il sensore di guida fine non è riuscito a individuare le stelle deboli. In orbita, Euclid rileva il cielo reale in condizioni spaziali reali, qualcosa che è molto difficile da simulare prima del lancio. Inoltre, i raggi cosmici del Sole e della Galassia inquinano le osservazioni, rendendo il lavoro dell’FGS una vera sfida.
Il cielo di Gaia a colori. Credito immagine: ESA/Gaia/DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO
La fase di messa in servizio di Euclid è stata prolungata per esaminare la questione, ritardando l’importantissima “verifica delle prestazioni”. Da allora i team hanno lavorato su una soluzione software che ora è stata caricata sulla navicella spaziale ed è sottoposta a test approfonditi.
“La questione dell’ottima guida di Euclide è qualcosa che ci preoccupa tutti. Squadre a Il cuore tecnico dell’ESA (ESTEC), controllo della missione (ESOC), Centro Astronomico (ESAC) e l’industria hanno lavorato giorno e notte, instancabilmente per mesi, e non potrò mai ringraziarli abbastanza per la loro determinazione nel risolvere il problema”, afferma Andreas Rudolph, direttore delle operazioni di Euclid.
Euclid è una delle missioni più precise mai lanciate, fornendo immagini estremamente nitide e spettri profondi del nostro Universo, guardando indietro di 10 miliardi di anni. Credito immagine: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA. Galassie di sfondo: NASA, ESA e S. Beckwith (STScI) e il team HUDF, CC BY-SA 3.0 IGO
“Sono sollevato nel dire che i test iniziali sembrano buoni. Stiamo trovando molte più stelle in tutti i nostri test e, anche se è troppo presto per festeggiare e sono necessarie ulteriori osservazioni, i segnali sono molto incoraggianti”.
Il software aggiornato è già passato a pieni voti su un simulatore di veicolo spaziale e su un “banco di prova” (replica Euclid) al controllo di missione, quindi ha funzionato perfettamente in orbita e sarà successivamente testato sotto il controllo del Science Operations Center presso il Centro di Astronomia ESAC dell’ESA a Spagna.
“Ovviamente è qui che avremo la vera prova della verità, poiché solo le immagini scientifiche possono fornirci l’assoluta certezza che il puntamento di Euclide funzioni bene”, avverte Giuseppe Racca, responsabile del progetto Euclid.
“Tuttavia, tutte le prove finora ci rendono molto ottimisti. Continueremo a tenere le dita incrociate, ma la ripresa della fase di verifica delle prestazioni è ogni giorno più vicina”.
Il detective oscuro vede “luce diffusa” indesiderata
Luce diffusa rilevata nello strumento VIS di Euclid in una piccola percentuale di immagini. Quando l’angolo viene modificato, la vista diventa più scura poiché la luce diffusa viene ridotta. Credito immagine: ESA
Mentre le deboli stelle guida di Euclide sembrano essere state trovate, le sue prossime emissioni (più piccole) provengono dalla nostra stella più vicina.
Euclide si trova nel punto 2 di Lagrange in un’orbita unica “dietro” la Terra. Qui Euclid dà le spalle al Sole, quindi tutte le parti sensibili del suo telescopio sono protette dalla luce solare da uno schermo solare dedicato. Tuttavia, si sapeva che un supporto dell’elica si trovava all’esterno dell’ombra del parasole e avrebbe ricevuto la luce solare diretta.
Sembra che una piccola quantità di luce solare si rifletta dalla staffa verso il Strumento VISIBILE (VIS). che è protetto da molti strati di isolamento. Tuttavia, a causa dell’estrema sensibilità dello strumento VIS, la teoria attuale è che attraverso questo isolamento passa ancora abbastanza luce, con luce diffusa rilevata nelle osservazioni di prova quando il VIS viene ruotato ad angoli specifici.
La maggior parte delle osservazioni del VIS non ha mostrato significative interferenze di luce diffusa, ma ad angoli particolari circa il 10% delle osservazioni è stato influenzato. Team scientifici, ingegneristici e industriali hanno trascorso settimane a decifrare quali angoli lasciassero entrare troppa luce indesiderata e hanno riprogettato e ottimizzato il rilevamento di Euclid per vincolare l’orientamento di ciascun punto nel cielo.
Sebbene ciò non influisca sulla capacità di Euclid di acquisire le immagini precise richieste, potrebbe incidere sull’efficienza dell’indagine, qualcosa che è ancora in fase di studio.
Di fronte al sole
La luce solare non è l’unico problema solare che Euclide deve affrontare. Se questo fosse un romanzo di Agatha Christie, inizieremmo a chiederci cosa il Sole sta cercando di nascondere al nostro detective cosmico. Accedere: brillamenti solari – improvvise eruzioni di radiazione elettromagnetica dalla superficie del Sole, costituita da luce in tutto lo spettro, compresi i raggi X.
Questa immagine mostra come appare Euclid all’interno, il suo banco ottico. Da questo angolo, la luce (freccia bianca) entra nel telescopio dal basso e viene reindirizzata da diversi specchi verso un componente speciale chiamato dicroico. Questo componente separa la luce visibile (freccia arancione) dalla luce del vicino infrarosso (freccia rossa). La luce visibile viene riflessa e diretta allo strumento VISIBILE (VIS, nella parte superiore) e la luce del vicino infrarosso lo attraversa fino allo spettrometro e fotometro del vicino infrarosso (NISP, a destra). Credito immagine:
Airbus Difesa e Spazio/ESA
I rilevatori di Euclid sono protetti dai protoni a bassa energia che potrebbero danneggiarli. Tuttavia, sembra che ad angoli particolari, i raggi X emessi dal Sole durante i brillamenti solari possano occasionalmente raggiungere i rilevatori, rovinando una parte delle immagini scattate in quel momento.
L’attività solare è attualmente elevata poiché il Sole si avvicina al periodo più attivo nel ciclo solare attualeche dovrebbe raggiungere il picco nel 2024-25.
L’analisi attualmente prevede che, a seconda dell’attività solare, Euclid potrebbe perdere circa il 3% dei suoi dati se questo problema non venisse affrontato. Tuttavia, ora che il problema è stato scoperto, i team sono in grado di identificare i pixel interessati e di scartarli in analisi successive e stanno lavorando a piani per ripetere le osservazioni per colmare eventualmente eventuali lacune nell’indagine cosmologica di Euclid.
Ottimismo per i prossimi risultati scientifici
È importante contestualizzare i problemi di cui sopra. Questo periodo di messa in servizio è il momento in cui i team si concentrano intensamente sulla scoperta di qualsiasi possibile problema che potrebbe influenzare la missione, grande o piccola che sia.
Rappresentazione artistica della missione Euclid nello spazio.
Euclid è progettato per guardare in lungo e in largo per rispondere ad alcune delle domande più fondamentali sul nostro Universo: cosa sono la materia oscura e l’energia oscura? Che ruolo hanno avuto nella formazione della rete cosmica? La missione catalogherà miliardi di galassie distanti esplorando il cielo con il suo sensibile telescopio. Credito immagine: ESA, CC BY-SA 3.0 IGO
Euclid scatterà immagini straordinarie del nostro Universo e aiuterà a ricostruire il modo in cui l’energia oscura e la materia oscura influenzano le parti del nostro mondo che possiamo vedere. L’eccellente guida di Euclid sembra prossima alla soluzione senza alcun ulteriore impatto sulla missione.
La luce diffusa del Sole può essere mitigata con una riprogrammazione intelligente dell’indagine di Euclid e, anche se il problema dei raggi X avrà un effetto marginale, i team stanno lavorando duramente per minimizzarlo attraverso osservazioni ripetute ed elaborazione dei dati.
Fonte: Agenzia spaziale europea
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org
