Un altro stop per Hubble
Il 31 maggio 2024 l’agenzia spaziale statunitense (NASA) ha rilasciato un breve comunicato per annunciare la sospensione delle attività scientifiche del telescopio spaziale Hubble a causa di un problema a uno dei giroscopi, strumenti che misurano la velocità di rotazione del telescopio e contribuiscono a mantenere l’assetto.
Hubble dispone di cinque tipi di sensori, che collettivamente costituiscono il Pointing Control System: si tratta dei Coarse Sun Sensors, il Magnetic Sensing System, i giroscopi, i Fixed Head Star Trackers, e i Fine Guidance Sensors, ognuno con un proprio scopo. I giroscopi sono costituiti da un sottilissimo filo immerso in un fluido molto denso: il cavo trasporta dati e altre informazioni, e nel corso del tempo può degradarsi, spezzarsi o rompersi. Negli anni sono state sviluppate procedure software per compensare eventuali letture errate o bias intrinsechi dei giroscopi, così come sono state progettate due modalità in cui Hubble può operare con uno o due giroscopi, in collaborazione con altri sensori.
Tre Standard Flex Lead Gyros e tre Enhanced Flex Lead Gyros sono stati installati nel corso dell’ultima missione di riparazione: i primi avevano un’aspettativa di vita intorno ai 5 anni (42.000 ore), mentre i secondi, dotati di una protezione in argento per prevenire la corrosione, hanno già operato per 101.000 ore e gli scienziati prevedono che possano raggiungere le 210.000.
Hubble è stato lanciato nel 1990 a bordo dello Space Shuttle Atlantis nell’ambito della missione STS-31 e nel corso degli anni ha subito diverse interruzioni alle proprie operazioni a causa di problemi con i giroscopi o altre componenti fondamentali, tanto da dover essere riparato in orbita da astronauti appositamente addestrati. Le cinque missioni di riparazione, note come Hubble Servicing Mission, si sono svolte dal 1993 al 2008 e hanno progressivamente sostituito componenti fallaci: nel caso dei giroscopi, tutti i sei a bordo sono stati rimpiazzati da esemplari nuovi e più precisi nel corso dell’ultima missione nel 2009.
Si trattava però di missioni complicate e svolte con lo Space Shuttle, che dal 2011 ha terminato le proprie operazioni, lasciando di fatto Hubble senza la possibilità di essere riparato. Va specificato che si tratta di un evento rarissimo nel panorama spaziale, dovuto all’importanza che Hubble ha avuto per la ricerca scientifica: pochissime sonde hanno avuto la possibilità di essere riparate fisicamente in orbita.
L’ultimo problema ai giroscopi era stato ad aprile 2024, e aveva colpito lo stesso componente anche a novembre 2023, quando le operazioni scientifiche erano state interrotte per quasi un mese.
Dei sei giroscopi disponibili, tre soli rimangono attivi: in particolare il numero 3 sta sperimentando il fenomeno della saturazione, ovvero fornisce sempre il valore massimo possibile di rotazione indipendentemente dal valore effettivo. Il team al lavoro su Hubble ha provato a ripristinare l’elettronica di bordo, ma i risultati non sono stati definitivi e hanno causato i problemi di fine maggio. Per tornare quindi alle operazioni scientifiche di routine, NASA ha deciso di operare Hubble con un solo giroscopio, mantendendo il secondo come back up per il futuro e garantendo così una probabilità del 70% di continuare a lavorare fino al 2035. Si tratta di un piano sviluppato oltre 20 anni fa, ma validato operativamente, a scopo di test, nel 2008, quando peraltro Hubble stava operando con due giroscopi disponibili, nel periodo 2005–2009.
Fino a metà giugno, quando NASA prevede di ricominciare le attività scientifiche, andrà avanti un programma di transizione alla modalità a singolo giroscopio che coinvolgerà sia il telescopio che le infrastrutture di Terra, oltre che la programmazione delle osservazioni.
L’impatto che avrà la nuova modalità di operazione è stato stimato in una riduzione del 12% del tempo di osservazione e nell’impossibilità di studiare oggetti più vicini di Marte, sebbene questi costituissero circa l’1% del totale degli oggetti studiati. Un’altra conseguenza, dovuta al maggior errore dei magnetometri, è l’ampliamento dell’angolo di protezione dalla luce solare, da 54° a 60°: si tratta di una precauzione necessaria per impedire che la luce solare, molto più intensa rispetto a quella solitamente ricevuta dagli oggetti studiati da Hubble, rovini permanentemente i sensori del telescopio.
In merito alla possibilità di coinvolgere il programma Polaris per un reboost di Hubble, Mark Clampin, direttore della divisione di Astrofisica dello Science Mission Directorate, ha detto che per ora l’opzione non è presa in considerazione, citando i potenziali rischi, come una prematura interruzione delle attività scientifiche, e la necessità di condurre ulteriori approfondimenti come cause principali della decisione.
Fonte: NASA, teleconferenza NASA.
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