Euclid, la missione Esa sulle tracce di energia e materia oscura

Negri (Asi): l’Italia coordinerà il Ground Segment scientifico Roma, 21 feb. (askanews) – Com’è nato l’Universo? E perché si sta espandendo più velocemente di quanto ci si aspetterebbe? Che ruolo giocano in questa accelerazione la materia oscura e l’energia oscura che dominano l’Universo ma che rimangono sfuggenti e misteriose? Domande centrali per la cosmologia moderna che portano molto indietro nel tempo, ed è lì che intende spingersi la missione Euclid dell’Agenzia spaziale europea che sarà lanciata a luglio. Una missione impegnativa e ambiziosa, a cui contribuisce anche la Nasa, che vede al lavoro un consorzio di 2.000 scienziati di 300 istituti in 16 Paesi (13 europei e Stati Uniti, Canada e Giappone) che ha fornito gli strumenti scientifici e che si occuperà di analizzare la mole di dati che Euclid invierà sulla terra.

“Al momento Euclid è la missione più complessa per obiettivi scientifici. Il modello cosmologico attuale – spiega ad askanews Barbara Negri, responsabile Volo umano e Sperimentazione scientifica dell’Agenzia spaziale italiana – vede l’Universo composto per il 5% da materia visibile, per il 25% da materia oscura che non emette luce e per il 70% da energia oscura. Partendo da queste informazioni gli scienziati vogliono cercare di capire perché l’Universo si sta muovendo più velocemente rispetto a quanto previsto dal modello e se materia ed energia oscura giocano un ruolo in questa accelerazione. Euclid è dotato di un telescopio di 1,2 metri progettato per lavorare alle lunghezze d’onda visibile e vicino infrarosso che raccoglierà luce da oggetti cosmici distanti fino a 10 miliardi di anni e la invierà ai due strumenti di bordo, che lavorano in parallelo: VIS (Visible Instrument), di cui sono responsabili gli inglesi, e NISP (Near Infrared Spectrometer and Photometer) di cui sono responsabili i francesi. E noi abbiamo contribuito a entrambi. Euclid – prosegue Barbara Negri – misurerà la forma di decine di milioni di galassie e il loro spostamento verso il rosso. Lo spostamento verso il rosso della lunghezza d’onda o redshift è un effetto dell’espansione accelerata dell’Universo: più la galassia si allontana, maggiore è lo spostamento verso il rosso”.

Euclid creerà la più grande e accurata mappa 3D dell’Universo mai prodotta osservando forme e movimenti di oltre un miliardo di galassie attraverso 10 miliardi di anni di tempo cosmico, su più di un terzo del cielo: 150 mila immagini ad alta definizione nel visibile e nel vicino infrarosso associate a colori e informazioni spettrali, circa un petabyte di dati da scaricare, da una distanza di circa 1,5 milioni di chilometri. Una mole di dati impressionante che gli scienziati a terra si troveranno a gestire e analizzare.

“Sì, certamente il focus scientifico è qui sulla terra, con il Ground Segment Scientifico di responsabilità italiana, che – sottolinea Negri – ha dato sicuramente grande visibilità al nostro Paese nell’ambito di questa missione. Ci lavorano circa 1.000 scienziati, di cui 200 sono italiani, tanto per rendere l’idea. Sono previsti 9 centri a terra, distribuiti in diversi Paesi. Noi abbiamo lo Science Data Center presso l’ALTEC di Torino dove si pianificano le osservazioni, viene controllata la qualità dei dati per verificare le prestazioni degli strumenti in orbita e si procede alla loro validazione. Step necessari per arrivare all’elaborazione dei dati e all’analisi scientifica finale”. Oltre all’Agenzia spaziale italiana sono coinvolti enti e istituti di ricerca, a partire da Inaf e Infn, e diversi atenei tra cui la Sapienza, Roma Tre, Bologna, Firenze, Milano, Trieste. “Abbiamo chiamato a raccolta il gotha della scienza in Italia per una missione davvero ambiziosa, destinata ad aprire un capitolo importante nella conoscenza del nostro Universo”.

Anche l’industria italiana è protagonista in Euclid. Thales Alenia Space, joint venture tra Thales (67%) e Leonardo (33%), in Italia è primo contraente per la realizzazione del satellite della missione Euclid ed è anche responsabile del suo modulo di servizio nonché a capo di una squadra industriale composta da oltre 120 aziende europee. Tra i principali subcontraenti, Airbus Defense & Space di Tolosa, Francia, è responsabile del Payload Module, comprendente telescopio e banco ottico dove sono alloggiati i sensori dei 2 strumenti VIS e NISP, forniti dal Consorzio Euclid (EC).

L’industria italiana ha avuto una partecipazione importante anche nello sviluppo del payload. L’ATI (Associazione Temporanea d’Imprese), costituita dalla mandataria OHB Italia e dalle mandanti SAB Aerospace e Temis, ha realizzato i sottosistemi a responsabilità italiana per gli strumenti NISP e VIS della missione Euclid. In particolare, per lo strumento NISP sono stati sviluppati in Italia il Detector Processing Unit (DPU) e il Detector Control Unit (DCU) oltre alla ruota porta filtri (Grism Wheel Assembly), un sottosistema molto complesso, mentre per VIS è stato realizzato il Command and Data Processing Unit (CDPU).

TAS Italia ha fornito anche il transponder X-band, mentre gli amplificatori X-band e K-band Traveling Wave Tube (TWTA) sono stati sviluppati da Thales Alenia Space in Belgio. Thales Alenia Space in Spagna ha fornito il sistema di telecomunicazione satellitare. Anche Leonardo partecipa a Euclid con i micropropulsori a gas freddo con i quali l’Esa sarà in grado di controllare l’orientamento della sonda nello spazio con correzioni di direzione di osservazione infinitesimali. Anche le informazioni circa la linea di mira del telescopio proverranno da un sensore Leonardo: specificatamente sviluppato per la missione Euclid, il Fine Guidance Sensor (FGS) è un sensore stellare di altissima accuratezza, montato direttamente sul telescopio, con lo scopo di assicurare allineamento assoluto fra l’asse del telescopio stesso e le stelle di riferimento. Leonardo fornisce infine i pannelli fotovoltaici, che assicureranno l’alimentazione di tutti i sistemi della sonda.

Presso lo stabilimento TAS di Torino in estate sono state completate tutte le attività di integrazione del satellite Euclid che attualmente si trova in Francia, presso gli stabilimenti TAS a Cannes, ultima tappa europea prima della partenza per la Florida in vista del lancio programmato per luglio. “Inizialmente Euclid – spiega Barbara Negri – doveva essere lanciato da Kourou con il razzo russo Soyuz, poi lo scoppio della guerra in Ucraina ha cambiato tutto. Il lancio sarebbe potuto avvenire con il razzo europeo Ariane 6 ma saremmo stati in coda ad altre missioni portando a uno slittamento del lancio a fine 2024 o inizio 2025. A quel punto l’Esa ha trattato con la Nasa per lanciare dalla base di Cape Canaveral con il Falcon 9 di SpaceX”.

“L’Italia – conclude Barbara Negri – è presente in tutte le missioni scientifiche dell’Esa con ruoli da leader. Se guardiamo ad esempio alle missioni per la ricerca di esopianeti – Cheops già in volo, Plato che volerà nel 2026, Ariel che sarà lanciata nel 2029 – l’Italia è leader indiscussa in Europa. Abbiamo realizzato il telescopio per Cheops, stiamo concludendo la consegna dei 26 telescopi per Plato e stiamo lavorando al grande telescopio per Ariel. Siamo leader non solo nell’ottica ma anche nell’elettronica di bordo. Negli anni abbiamo sviluppato e consolidato capacità scientifiche e industriali di livello davvero alto che ci consentono di avere ruoli di primo piano in molte missioni”.

(Luciana Papa)