Sabato 10 Dicembre 2016
Accedi Registrati

Accedi al tuo account

Username
Password *
Ricordami

Gaia: secondo anniversario e grande attesa!

Una delle due barre che formano il "Basic Angle Monitor (BAM)", un sofisticato strumento di costruzione olandese che controlla continuamente l'orientamento reciproco dei due specchi principali
Una delle due barre che formano il "Basic Angle Monitor (BAM)", un sofisticato strumento di costruzione olandese che controlla continuamente l'orientamento reciproco dei due specchi principali Copyright: TNO, Fred Kamphues

Due anni fa, il satellite astrometrico Gaia iniziava il suo paziente lavoro di scansione del cielo. Adesso i primi risultati stanno per essere pubblicati e la comunità astronomica sta col fiato sospeso...

 Di Gaia abbiamo parlato ripetutamente, fin da quando fu lanciato nel Dicembre 2013 (a questa missione abbiamo dedicato anche degli articoli di approfondimento). In breve, si tratta di un avanzatissimo osservatorio spaziale automatico dedicato alla mappatura degli oggetti stellari sull'intera volta celeste, con particolare riferimento alla misura ultra-precisa della loro posizione e movimento (ma anche di luminosità e colore). Il satellite, dotato di due telescopi con piano focale condiviso, si trova a 1,5 milioni di km da Terra, nei pressi della zona di librazione lagrangiana L2.

 Di questo osservatorio spaziale si parla relativamente poco, sia perchè gli europei non sono bravi come gli americani a pubblicizzare le loro imprese, sia perchè si tratta di una missione intrinsecamente poco "spettacolare" ma di importanza tutt'altro che trascurabile. E infatti la comunità astronomica sta col fiato sospeso nell'attesa dell'uscita del primo catalogo stellare di Gaia, il prossimo 14 Settembre. "Finora sono stati osservati con successo oltre 50 miliardi di transiti sul piano focale, raccolti 110 miliardi di misure fotometriche e 9,4 miliardi di osservazioni spettroscopiche" ha dichiarato Fred Jansen, mission manager di Gaia; di fatto, questo enorme censimento stellare fornirà le basi per affrontare una vasta gamma di importanti problemi legati alla origine, la struttura e la storia evolutiva della nostra Galassia.

  Presto, in un altro articolo, descriveremo in dettaglio le caratteristiche dei cataloghi stellari di imminente pubblicazione. Per i più impazienti e curiosi, nel link in fondo a questo articolo ci sono diverse anticipazioni e, da domani, sarà anche possibile scaricare dati da un catalogo simulato, per prendere confidenza con il sistema.

 La missione scientifica vera e propria di Gaia iniziò il 25 luglio 2014, una volta concluse tutte le attività preparatorie di calibrazione. Il satellite ha presto incontrato diversi problemi tecnici che sembravano mettere a repentaglio la buona riuscita della missione ma, per fortuna, il team a terra è riuscito a gestirli efficacemente, minimizzandone gli effetti negativi.

 Un primo inconveniente fu la formazione di ghiaccio sulle ottiche, in misura molto maggiore del previsto; questa condensa tende a ridurre la sensibilità del telescopio ma per fortuna i progettisti lo hanno dotato di una serie di riscaldatori, permettendo di rimuovere la brina quasi completamente poco dopo il lancio. "Durante la fase di commissariamento abbiamo notato che c'era una rapida riduzione nella trasmissione [di luce] da parte degli specchi, ma questa è scomparsa quando le ottiche coinvolte sono state riscaldate per rimuovere il ghiaccio" ha spiegato Timo Prusti, ingegnere dell'ESA. Questo  processo di decontaminazione si è ripetuto in paio di volte e ogni volta le ottiche sono rimaste pulite per un tempo più lungo. L'ultima operazione di riscaldamento ha avuto luogo nel giugno 2015 e soltanto ora la contaminazione sta cominciando a riapparire molto lentamente. Comunque questo non è un grosso problema perché Gaia può ancora rivelare oggetti fino alla magnitudo 20,5, vicino al limite teorico di 20,7. In ogni caso, un ulteriore riscaldamento dovrebbe avvenire nel prossimo futuro.

 Una seconda complicazione è causata dai raggi di luce che penetrano nel piano focale di Gaia con intensità più alta del previsto. Inizialmente si riteneva che queste infiltrazioni fossero provocate sempre dal ghiaccio condensato sulla sommità del satellite; adesso si è capito che la fonte principale è la luce solare diffusa da filamenti, fibre dell'isolamento termico sul bordo del grande parasole di 10m di diametro alla base del satellite.

ESA Gaia sunshield tests 20140924 151028 625

Un tecnico illumina posteriormente una porzione rimasta a terra di pannello del parasole di Gaia per mostrare la diffusione della luce da parte di sottili filamenti di cui è composto.
Copyright: ESA/Airbus DS

Questo disturbo si traduce in maggior rumore sui dati: "possiamo ancora rilevare facilmente stelle di magnitudine 20 ma l'incertezza nella loro posizione passa da 300 a 500 microsecondi d'arco, sempre meglio di qualsiasi precedente misura astrometrica" spiega Prusti.

 Una ulteriore sorpresa è derivata da una serie di piccole vibrazioni meccaniche soprannominate "micro-clanks". I "clanks" (letteralmente rumore di ferraglia) sono vibrazioni dovute all'espansione e contrazione termica dei componenti in qualsiasi satellite; nel caso di Gaia queste vibrazioni sono state ridotte al minimo dai progettisti e l'unico motivo per cui se ne può ancora rilevare la presenza è che il sistema di controllo dell'assetto è estremamente sensibile.

  "Abbiamo scoperto che le vibrazioni sono causate da minuscoli cambiamenti strutturali all'interno del veicolo che hanno portato a minuscole discontinuità nella velocità di rotazione del veicolo; queste si traducono in piccoli errori della misura di tempo e quindi di posizione delle stelle mentre la loro immagine attraversa la schiera di sensori CCD di Gaia" spiega Prusti." Tuttavia non siamo preoccupati da questa cosa perché possiamo vederla e sappiamo come correggerla. Il nuovo software che verrà implementato l'anno prossimo rimuoverà automaticamente questo effetto dai dati."

 Un'altra causa di vibrazioni è legata a impatti con minuscoli micrometeoriti, un effetto previsto e che produce alcuni eventi significativi ogni mese. Spiega Jansen: "se essi cambiano la velocità di rotazione del veicolo per più di 10 millisecondi d'arco al secondo, possono affliggere i dati scientifici ma questi eventi sono rari e l'impatto sulla produttività scientifica è minimo". In effetti, abbiamo raccontato dell'impatto di Gaia con una perseide l'anno scorso.

 Una ultima problematica riguarda le oscillazioni del cosiddetto "basic angle", l'angolo tra le direzioni in cui puntano i due telescopi a bordo. Da specifiche tecniche, esso non dovrebbe variare per oltre 0,5 microsecondi d'arco ogni 15 minuti, mente il monitoraggio effettuato con un sofisticato strumento.laser (mostrato nell'immagine di apertura) ha rivelato oscillazioni periodiche 100 volte più grandi!

 Una analisi accurata ha rivelato che le oscillazioni erano dovute al calore trasmesso attraverso il "modulo di servizio" ed erano in sincronia con la rotazione del veicolo rispetto al sole. Una accurata programmazione delle operazioni e una "modellizzazione" del fenomeno hanno quindi permesso di rimuovere gli effetti negativi di questo disturbo

  Dopo tanti sforzi da parte di ESA, DPAC e ASTRIUM per identificare le cause dei vari problemi e mitigarne gli effetti, adesso la comunità scientifica potrà godere dei risultati e le nuove scoperte non mancheranno!

 

Fonte:
- http://sci.esa.int/gaia/58135-gaia-s-second-anniversary-marked-by-successes-and-challenges/- http://www.cosmos.esa.int/web/gaia/dr1

Altre info su questo post:

Condividi e resta aggiornato!

Marco Di Lorenzo (DILO)

Sono laureato in Fisica e insegno questa materia nelle scuole superiori; in passato ho lavorato nel campo dei semiconduttori e dei sensori d'immagine. Appassionato di astronautica e astronomia fin da ragazzo, ho continuato a coltivare queste passioni sul web, elaborando e pubblicando numerose immagini insieme al collega Ken Kremer. E naturalmente amo la fantascienza e la fotografia!

Sito web: https://www.facebook.com/marco.lorenzo.58
Email Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

Altri articoli di Marco Di Lorenzo (DILO)

Lascia un commento

Assicurati di inserire (*) le informazioni necessarie ove indicato.
Codice HTML non è permesso.

Newsletter

I nostri articoli sono anche su Coelum Astronomia!

GRATIS E DIGITALE: leggilo ora!

Immagine del giorno

Mission log

AstroAppuntamenti

Dicembre 2016
L M M G V S D
1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30 31

Dal nostro album di Flickr

Meteo spaziale

  • NEO News
    NEO News

    Notizie e aggiornamenti sugli incontri ravvicinati con oggetti potenzialmente pericolosi e sulla loro catalogazione. Aggiornato al 10 Dicembre.

Sole e Luna

Attività solare - Credit: SDO/HMI / spaceweather.com

Buchi coronali - Credit: SDO/AIA / spaceweather.com

SOHO LASCO C2 - Credit ESA/NASA SOHO/LASCO

SOHO LASCO C3 - Credit ESA/NASA SOHO/LASCO

Aurora - emisfero nord - Credit: NOAA/Ovation

Aurora - emisfero sud - Credit: NOAA/Ovation

CURRENT MOON

Aggregatore notizie RSS - BlogItalia - La directory italiana dei blog - - Paperblog : le migliori informazioni in diretta dai blog - Segnala a Zazoom - Blog Directory - intopic.it

[IT] Questo sito utilizza cookie tecnici e di terze parti, per migliorare i servizi e l'esperienza dei lettori. Per saperne di più o negare il consenso prendete visione dell'Informativa Estesa.
Chiudendo questo banner cliccando su 'Accetto' ed in qualunque altro modo, o proseguendo la navigazione su questo sito web, acconsentite al loro uso.
[EN] This site uses technical and third-party cookies, in order to improve services and experiences of our readers. If you want to know more or deny cookies exchange, please view "Cookie Information".
Closing this banner clicking on 'Agree' and in any other way, or continuing to browse this website, you consent with the cookies usage.