Carlo Ferri, La Stampa, Tuttoscienze, 19 n0vembre 2008
L’autunno 2008 verrà ricordato come uno dei più neri della storia dell’astronomia moderna. Dopo i problemi tecnici che hanno paralizzato il telescopio spaziale «Hubble» per circa un mese, anche il satellite «XMM-Newton» per i raggi X dell’Esa, l’Agenzia spaziale europea, è stato vittima di un incidente che ha mantenuto tutta la comunità scientifica con il fiato sospeso.
L’autunno 2008 verrà ricordato come uno dei più neri della storia dell’astronomia moderna. Dopo i problemi tecnici che hanno paralizzato il telescopio spaziale «Hubble» per circa un mese, anche il satellite «XMM-Newton» per i raggi X dell’Esa, l’Agenzia spaziale europea, è stato vittima di un incidente che ha mantenuto tutta la comunità scientifica con il fiato sospeso.
In quasi nove anni di attività questo osservatorio spaziale ha realizzato importantissime scoperte nell’esplorazione dell’Universo violento, vale a dire di quegli ambienti cosmici capaci di produrre copiose radiazioni X e gamma come i buchi neri, i getti di gas esageratamente caldi, le eruzioni di lampi gamma o le esplosioni di supernovae.
Segnale radio
La sera di sabato 18 ottobre, tuttavia, le stazioni di terra che effettuano continuamente il monitoraggio telemetrico del veicolo spaziale – necessario, tra l’altro, per il trasferimento dei dati – hanno perso il contatto con i ripetitori di bordo. L’ultimo segnale radio proveniente dal satellite era stato perfettamente ricevuto poco prima dalle antenne della stazione europea di Santiago de Chile, proprio quando si trovava vicino al punto della sua orbita più prossimo al nostro pianeta, il perigeo, a 7 milakm da noi.
Seguendo la traiettoria prevista, la successiva comunicazione era attesa un’ora più tardi in Spagna dalla stazione dell’Esac, lo European space and astronomy centre. Il segnale, però, non è mai stato ricevuto dalle antenne situate nei dintorni di Madrid: «XMMNewton », di fatto, veniva dato per disperso. I
n pochi minuti un messaggio di massima allerta è stato allora inoltrato all’Esoc, lo European space operations centre di Darmstadt, in Germania, ma, nonostante il riavvio del sistema di comunicazione di bordo, «XMM-Newton» continuava la sua rotta in silenzio. Il giorno successivo l’operazione è stata ripetuta, ma nessuna stazione terrestre era ancora in grado di localizzarlo.
Segnale radio
La sera di sabato 18 ottobre, tuttavia, le stazioni di terra che effettuano continuamente il monitoraggio telemetrico del veicolo spaziale – necessario, tra l’altro, per il trasferimento dei dati – hanno perso il contatto con i ripetitori di bordo. L’ultimo segnale radio proveniente dal satellite era stato perfettamente ricevuto poco prima dalle antenne della stazione europea di Santiago de Chile, proprio quando si trovava vicino al punto della sua orbita più prossimo al nostro pianeta, il perigeo, a 7 milakm da noi.
Seguendo la traiettoria prevista, la successiva comunicazione era attesa un’ora più tardi in Spagna dalla stazione dell’Esac, lo European space and astronomy centre. Il segnale, però, non è mai stato ricevuto dalle antenne situate nei dintorni di Madrid: «XMMNewton », di fatto, veniva dato per disperso. I
n pochi minuti un messaggio di massima allerta è stato allora inoltrato all’Esoc, lo European space operations centre di Darmstadt, in Germania, ma, nonostante il riavvio del sistema di comunicazione di bordo, «XMM-Newton» continuava la sua rotta in silenzio. Il giorno successivo l’operazione è stata ripetuta, ma nessuna stazione terrestre era ancora in grado di localizzarlo.
Timori di collisione
Una situazione drammatica, che aveva fatto presagire il peggio: l’ipotesi era che un problema tecnico di bordo o la collisione con un meteorite o con residui di spazzatura spaziale (o perfino un’esplosione a bordo) potesse aver compromesso l’intera missione. Inaspettatamente, invece, la sera di lunedì 20 ottobre è arrivato un primo segnale di speranza: un gruppo di astrofili tedeschi dell’osservatorio di Starkenburg aveva fotografato «XMM-Newton », mentre veniva illuminato dalla luce solare nel cielo notturno. Queste immagini (e quelle ottenute da altri telescopi) dimostravano che il satellite era ancora intatto e che continuava a mantenere il suo assetto, seguendo l’orbita prestabilita.
Il passo seguente, allora, è stato di tentare il rilevamento con l’antenna di 35 metri che si trova a New Norcia, in Australia, la cui capacità di inviare segnali radio assai intensi è stata sviluppata per le comunicazioni con sonde che esplorano altri pianeti e che possono arrivare nelle profondità del Sistema Solare. La ricezione c’è stata. Per quanto debole, la risposta da parte di «XMM-Newton» – al mattino di martedì 21 ottobre – ha permesso di individuare l’avaria: era nell’interruttore di Radio frequenze (Rf) dei due ripetitori di bordo, con cui il satellite invia informazioni sulla Terra. Dopo aver simulato il problema in laboratorio, gli esperti dell’Esoc hanno quindi dichiarato lo stato d’emergenza per il satellite, sollecitando l’appoggio della Nasa e l’appoggio della sua stazione di Goldstone in California.
Grazie alla sua posizione, Goldstone offre la possibilità di mandare segnali potenti e in grado di essere ricevuti al passaggio per il perigeo. Il comando all’interruttore Rf danneggiato e l’«ordine» di tornare alla sua ultima posizione di lavoro hanno permesso così di recuperare il contatto. E alle ore 18:10 di mercoledì 22 ottobre le antenne dell’Esac di Madrid hanno di nuovo ascoltato – forte e chiara – la «voce» di «XMM-Newton».
Una situazione drammatica, che aveva fatto presagire il peggio: l’ipotesi era che un problema tecnico di bordo o la collisione con un meteorite o con residui di spazzatura spaziale (o perfino un’esplosione a bordo) potesse aver compromesso l’intera missione. Inaspettatamente, invece, la sera di lunedì 20 ottobre è arrivato un primo segnale di speranza: un gruppo di astrofili tedeschi dell’osservatorio di Starkenburg aveva fotografato «XMM-Newton », mentre veniva illuminato dalla luce solare nel cielo notturno. Queste immagini (e quelle ottenute da altri telescopi) dimostravano che il satellite era ancora intatto e che continuava a mantenere il suo assetto, seguendo l’orbita prestabilita.
Il passo seguente, allora, è stato di tentare il rilevamento con l’antenna di 35 metri che si trova a New Norcia, in Australia, la cui capacità di inviare segnali radio assai intensi è stata sviluppata per le comunicazioni con sonde che esplorano altri pianeti e che possono arrivare nelle profondità del Sistema Solare. La ricezione c’è stata. Per quanto debole, la risposta da parte di «XMM-Newton» – al mattino di martedì 21 ottobre – ha permesso di individuare l’avaria: era nell’interruttore di Radio frequenze (Rf) dei due ripetitori di bordo, con cui il satellite invia informazioni sulla Terra. Dopo aver simulato il problema in laboratorio, gli esperti dell’Esoc hanno quindi dichiarato lo stato d’emergenza per il satellite, sollecitando l’appoggio della Nasa e l’appoggio della sua stazione di Goldstone in California.
Grazie alla sua posizione, Goldstone offre la possibilità di mandare segnali potenti e in grado di essere ricevuti al passaggio per il perigeo. Il comando all’interruttore Rf danneggiato e l’«ordine» di tornare alla sua ultima posizione di lavoro hanno permesso così di recuperare il contatto. E alle ore 18:10 di mercoledì 22 ottobre le antenne dell’Esac di Madrid hanno di nuovo ascoltato – forte e chiara – la «voce» di «XMM-Newton».
Sotto controllo
Dopo quattro giorni con il fiato sospeso, il collegamento con il satellite è finalmente tornato sotto controllo. Perderlo – assicurano gli esperti – avrebbe significato una perdita enorme: questo telescopio spaziale ha ancora molto da raccontare. «È in orbita da quasi nove anni – ha detto il “mission manager” Arvind Parmar -. È un sollievo sapere che possiamoancora contare su di lui».
Adesso l’Esa e gli esperti delle industrie coinvolte nel progetto continuano a lavorare su ciò che è accaduto per capire meglio che cosa abbia provocato il guasto. Il satellite, comunque, ha ripreso le osservazioni dal 3 novembre, sebbene al momento utilizzi una sola delle due antenne per le comunicazioni. La visibilità di questo ripetitore dalle stazioni terrestri diminuirà progressivamente e – si prevede – tra sei mesi si potrà monitorare l’orbita del satellite solo con l’altra antenna (ora muta). Nel frattempo si cercano soluzioni per evitare di usare di nuovo l’interruttore, con la speranza di ripristinare tutte le operazioni standard dell’osservatorio a fine novembre.
Dopo quattro giorni con il fiato sospeso, il collegamento con il satellite è finalmente tornato sotto controllo. Perderlo – assicurano gli esperti – avrebbe significato una perdita enorme: questo telescopio spaziale ha ancora molto da raccontare. «È in orbita da quasi nove anni – ha detto il “mission manager” Arvind Parmar -. È un sollievo sapere che possiamoancora contare su di lui».
Adesso l’Esa e gli esperti delle industrie coinvolte nel progetto continuano a lavorare su ciò che è accaduto per capire meglio che cosa abbia provocato il guasto. Il satellite, comunque, ha ripreso le osservazioni dal 3 novembre, sebbene al momento utilizzi una sola delle due antenne per le comunicazioni. La visibilità di questo ripetitore dalle stazioni terrestri diminuirà progressivamente e – si prevede – tra sei mesi si potrà monitorare l’orbita del satellite solo con l’altra antenna (ora muta). Nel frattempo si cercano soluzioni per evitare di usare di nuovo l’interruttore, con la speranza di ripristinare tutte le operazioni standard dell’osservatorio a fine novembre.