Adesso che il JWST è operativo e sta dando risultati straordinari che superano persino le previsioni, ci si chiede se abbia ancora senso utilizzare il vecchio telescopio Hubble, con la sua tecnologia ormai superata e le sue dimensioni da "nano" di fronte al suo successore. La domanda se la pongono in molti e, già in un articolo di 7 anni fa, cercai di azzardare qualche risposta; vediamo gli ultimi sviluppi.
Un passato glorioso
Uscito il 25 aprile 1990 dalla stiva della navetta spaziale americana Discovery, Hubble ebbe un inizio a dir poco difficile: lo specchio principale aveva un grave difetto di lavorazione, scoperto solo dopo il lancio e la calibrazione. Tre anni dopo, gli astronauti ripararono il difetto applicando "lenti correttive", denominate pacchetto COSTAR (Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement), durante la prima missione di manutenzione (STS-61/Servicing Mission One).
Una spettacolare ripresa grandangolare del primo rilascio di HST tramite il braccio meccanico, durante la missione STS-31 - Credits: NASA
Sono seguite quattro missioni di manutenzione, ciascuna con potenziamenti e nuovi strumenti, ma la missione Atlantis STS-125 nel 2009 è stata l'ultima: Hubble è ora da solo. Nonostante alcune problemi tecnici recenti, incluso un problema di comunicazione tra computer e strumenti lo scorso autunno, adesso Hubble se la sta cavando bene.
Il decadimento orbitale di HST nei primi 25 anni, con indicazione delle varie "servicing mission" e i corrispondenti "reboost" o innalzamenti orbitali - Data source: T.S.Kelso/Celestrak.org - Processing/Plot: Marco Di Lorenzo
Un presente brillante
"Hubble sta ancora andando forte e continua ad avere un ruolo importante e unico da svolgere nella ricerca astronomica all'avanguardia", afferma Misty Bentz (Georgia State University). In effetti, in barba alla celebrità di Webb, il numero di richieste supera tuttora di cinque volte il numero di ore di osservazioni disponibile!
Del resto, Hubble riveste un ruolo importante anche nella nuova era JWST e, anche se Webb è stato spesso annunciato come il successore di Hubble, i due telescopi sono in realtà piuttosto diversi. Bentz spiega che "Hubble fornisce immagini e spettri ad alta risoluzione nell'ultravioletto e nel visibile, mentre JWST è ottimizzato per l'infrarosso e continua a dominare negli studi di stelle e galassie vicine, oltre ai buchi neri supermassicci".
Esempi recenti di spettacolari immagini raccolte da Hubble sono oppure questo dettaglio dell'ammasso globulare NGC 6540, nel Sagittario, ottenuto tramite la Wide Field Camera 3 e la Advanced Camera for Surveys (WFC-3 e ACS, rispettivamente).
Credit: ESA/Hubble & NASA, R. Cohen
Lo stesso Bentz sta guidando un nuovo programma che utilizza Hubble per rilevare le variabili Cefeidi in tre galassie, al fine di determinarne le distanze. "Le cefeidi sono più variabili alle lunghezze d'onda blu, dove JWST non può osservare [almeno per le galassie vicine, ndr]. Inoltre, JWST è molto lento a spostarsi da un obiettivo all'altro, quindi non è ottimizzato per tornare ripetutamente sullo stesso target, cosa necessaria nello studio di oggetti variabili come le Cefeidi".
Ci sono inoltre progetti che utilizzano Hubble per osservazioni multi-banda complementari e simultanee con altri osservatori, incluso JWST. Rientra in questi studi anche la fusione di stelle di neutroni, la cosiddetta kilonova rilevata dalle antenne gravitazionali LIGO e Virgo nel 2017.
"Riteniamo di poter consentire a Hubble di continuare a fare la scienza rivoluzionaria per cui è famoso, nell'ultima parte di questo decennio e forse nel prossimo", afferma l'addetta PR Claire Andreoli del NASA Goddard.
Un futuro incerto
Nella sua più recente revisione delle operazioni Hubble, la NASA ha annunciato che avrebbe supportato l'osservatorio fino a giugno 2026. In effetti, le stime attuali suggeriscono che l'osservatorio può rimanere in un'orbita sufficientemente alta da consentire alle operazioni di continuare fino alla metà degli anni 2030 e oltre; lo dimostra il seguente grafico che, pur evidenziando una accelerazione negli ultimi mesi nel decadimento orbitale, legata all'aumento di attività solare per il 25° ciclo in corso, illustra come ci sia ancora un ampio margine.
Il decadimento orbitale di HST negli ultimi anni, estrapolato alla primavera 2023 Data source: T.S.Kelso/Celestrak.org - Processing/Plot: Marco Di Lorenzo
Anche i pannelli solari e le batterie di Hubble sono in ottime condizioni, mentre il fattore davvero limitante è rappresentato dai giroscopi, che il telescopio spaziale usa per orientarsi in 3 dimensioni e agganciare i bersagli. Mentre quasi tutti i sistemi di bordo sono ridondanti (ovvero c'è ancora un backup disponibile se un pezzo si guasta), dei 6 giroscopi inizialmente disponibili su Hubble, tre si sono guastati e quindi, in linea di principio, non c'è ridondanza alcuna. Tuttavia, sebbene siano necessari tre giroscopi per consentire operazioni normali, le osservazioni potrebbero ancora svolgersi, anche se meno efficienti, con un solo giroscopio.
Gli ingegneri hanno infatti trovato, già in passato, sistemi ingegnosi per prolungare alcune missioni ben oltre la loro "scadenza"; in particolare, viene in mente la missione K2 estesa di Kepler, attivata dopo che la seconda delle sue quattro ruote di reazione si è guastata. Del resto, la stessa capacità di risoluzione e recupero a distanza è stata dimostrata anche in occasione dell'ultimo safe mode di HST.
Il meccanismo Hubble Soft Capture, installato sul telescopio durante la missione di manutenzione finale. - Credits: NASA/GSFC
Una volta terminata la missione Hubble, si spera tra molto tempo, la NASA prevede di farlo rientrare in modo controllato. Durante l'ultima missione di manutenzione, gli astronauti hanno installato un meccanismo di cattura "soft" sulla zona posteriore del telescopio e una missione robotica potrebbe utilizzarlo per innalzare l'orbita del telescopio o, più probabilmente, per effettuare un rientro controllato quando sarà il momento.
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