Scienza

Hubble, perché il telescopio più famoso dell’universo è stato messo in aspettativa

Sono 28 anni che sta girando ogni 97 minuti a 569 km di altezza intorno alla Terra, guardando lo spazio profondo. Ha fatto vedere le aurore di Giove, lontani sistemi solari, galassie, supernova, i pilastri della creazione delle stelle nella nebulosa dell’Aquila e i buchi neri dove finiscono di esistere. Ha consentito la definizione di una mappa tridimensionale della materia oscura. Ha fatto scoprire l’età (13,7 miliardi di anni), la dimensione e il destino del nostro universo.

Oltre 4mila astronomi lo hanno utilizzato, pubblicando più di 11mila articoli scientifici. Stiamo parlando del molto venerabile (data l’età) Hst, Hubble space telescope, progetto congiunto Nasa e Agenzia spaziale europea: 13 metri di lunghezza per 4 metri di diametro; 11mila kg di peso: un grosso autobus, più o meno, che ha percorso più di sei miliardi di chilometri da quando è stato messo in orbita nel 1990 dallo Shuttle discovery.

Ha avuto alcuni problemi di gioventù che gli impedivano di riprendere immagini nitide, corretti nel dicembre 1993 dagli astronauti della missione shuttle Sts-61 che installarono un’ottica correttiva. Da allora ha registrato oltre un milione di foto – impossibili da realizzare prima della sua messa in opera e quindi mai viste prima – dell’universo. Dopo quasi tre decenni d’attività, tuttavia, il 5 ottobre scorso è stato messo in aspettativa. Ha un problema di equilibrio. Capita agli anziani. Un altro dei suoi giroscopi ha cominciato a funzionare male. Ne ha sei in tutto, tre coppie di cui uno primario e l’altro di riserva, uno di nuova progettazione e l’altro della serie precedente.

Per avere la massima efficienza, Hubble ha bisogno di tre giroscopi funzionanti su sei. Ne rimangono due. Sono andati in avaria uno dopo l’altro. Prima due di vecchia concezione. Poi uno dei nuovi ha cominciato a non essere più affidabile ed è stato spento, richiamando in servizio il terzo di vecchia concezione che ha smesso di funzionare dopo poco.

I tecnici di missione stanno cercando di rimettere in linea quello che aveva dato segni di squilibrio, senza successo per ora. Quindi rimane funzionante una solo coppia di giroscopi. Grossi guai, insomma. Da qui la decisione di mettere Hubble in aspettativa. Le alternative possibili sono trovare il modo per rimettere in linea il terzo giroscopio oppure gestire Hubble con un solo giroscopio, tenendo quello che ancora funziona, di scorta. Si sa come fare. Hubble ha funzionato con due soli giroscopi dal 2005 al 2009, aspettando l’intervento di manutenzione. Se proprio fosse necessario, può funzionare anche con un solo giroscopio, anche se non sarà in grado di avere le stesse prestazioni di quando era giovane. Ma, pur acciaccato, continuerà comunque a produrre immagini sensazionali.

I giroscopi sono essenziali per il corretto funzionamento dello Hubble. Misurano il tasso di spostamento del telescopio lungo i tre assi quando dovesse muoversi e apportano le necessarie correzioni per tenerlo immobile rispetto al punto osservato. I giroscopi infatti mantengono l’orientamento nello spazio della piattaforma su cui sono installati: natanti, aerei, il drone che utilizzate per le vostre riprese, o veicoli spaziali. Funzionano in base ai principi del momento angolare. Prendete una ruota di bicicletta. Usate come perno un’asta abbastanza lunga che vi consenta di stringerne con le mani i due estremi. Chiedete a qualcuno di fare girare la ruota. Se provate a inclinare il perno, sentirete una resistenza, una forza che si oppone al vostro tentativo di modificare l’inclinazione del perno. Questa forza è simile a quella prodotta nei giroscopi dello Hubble: si oppongono agli spostamenti.

Ogni giroscopio ha al suo interno un motore elettrico che fa ruotare a 19mila 200 giri al minuto una ruota di piccolo diametro, il tutto sigillato all’interno di un cilindro immerso in un fluido ad alta densità, simile all’olio motore della vostra automobile. Dei conduttori, del diametro di un capello, portano la corrente elettrica al motore suddetto. In quelli di prima generazione per pressurizzare il tutto si è usata aria che contiene ossigeno che ha corroso i cavi elettrici, che si sono spezzati. Fine del giroscopio. I giroscopi di nuova generazione invece sono stati pressurizzati usando azoto che non corrode. Sono durati di più, ma sono andati anche loro fuori uso. Nulla è eterno.

Ci sono diversi tipi di giroscopio. Meccanici, con cuscinetti a sfere; ottici o che utilizzano la frequenza di una camera di risonanza per sentire i movimenti; con cuscinetti a gas. Solo questi ultimi offrono la combinazione bassissimo rumore con alta stabilità e risoluzione. Sono quelli installati su Hubble per garantire la straordinaria stabilità necessaria per ottenere immagini nitide dati i lunghissimi tempi di esposizione dei sistemi ottici di bordo.

Lo Hubble, progettato per avere una vita di 15 anni, è riuscito a quasi raddoppiare la specifica di progetto perché era stato concepito per essere sottoposto a revisioni periodiche, a miglioramenti continui. Se ne sono occupate, dal febbraio 1997 al maggio 2009, cinque diverse missioni. Hanno sostituito batterie, dispositivi di puntamento, tutta la strumentazione di bordo con altra di nuova generazione, aggiunto sensori e sistemi di osservazione e misura. La missione Sts-125, l’ultima, sostituì i sei giroscopi di bordo.

Oggi non si può più fare la manutenzione ordinaria o straordinaria perché le navette spaziali non volano più. Gli operai ci sarebbero pure, manca il furgone. Basterebbe mettersi d’accordo fra un numero di partner superiore a due per trovare i soldi per continuare a fare la spola con lo spazio. Invece ognuno per sé, continuando a cercare, stupidamente, di primeggiare. Come se non fossimo tutti sulla stessa barca.

Che peccato. Nessuno venga a dire che tanto sono soldi sprecati, che le priorità sono altre, che la ricerca di base serve a poco o nulla. Guardate una sola delle foto di Hubble e qualunque obiezione e critica evapora davanti alla meraviglia e alla bellezza dell’universo.

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