Una delle missioni spaziali europee di maggior successo celebra il suo ventesimo compleanno: l’osservatorio a raggi X XMM-Newton. Sviluppato e realizzato da Airbus per l’Agenzia spaziale europea (ESA) decollò alle 15:32 CET il 10 dicembre 1999 per studiare i raggi X dell’universo. Dal lancio, il satellite XMM-Newton ha osservato simultaneamente i raggi X, così come la luce visibile e ultravioletta, e si è affermato come il più importante laboratorio di osservazione astronomica di tutti i tempi. Avendo rilevato un maggior numero di sorgenti di raggi X di qualsiasi altro satellite che lo ha preceduto, XMM-Newton aiuta gli scienziati a scoprire molti misteri cosmici che vanno dai buchi neri all’apparizione delle galassie avvenuta durante la formazione dell’universo.
XMM-Newton ha già raddoppiato la sua durata di vita iniziale, che era di dieci anni. Il suo incredibile successo scientifico e l’ottimo stato del telescopio hanno spinto l’ESA, anno dopo anno, a estendere la sua missione. Dal punto di vista tecnico è possibile che continui a operare oltre il 2030.
Le osservazioni fornite dal telescopio spaziale europeo continuano a suscitare vivo interesse. Ogni anno il tempo di osservazione richiesto è fino a sette volte superiore al tempo effettivamente disponibile. L’eccesso di domanda è comparabile a quella del telescopio spaziale Hubble.
Le osservazioni condotte da XMM sono inoltre oggetto di diverse tesi di dottorato. Questi studi universitari si basano sia su risultati scientifici (basati sulle osservazioni del satellite e su previsioni numeriche) sia su lavori “tecnici” (sviluppo hardware e software, calibrazione o operazioni). Dal lancio della missione, nel 1999, i risultati e i dati forniti dal satellite hanno dato vita a quasi 400 tesi di dottorato e oltre 6.200 pubblicazioni scientifiche.
XMM-Newton, tuttavia, non è solo un risultato eccezionale in termini scientifici perché, oltre a essere stato completato in soli 38 mesi, anche la gestione del progetto deve essere considerata come una vera e prodezza tecnologica. Il satellite XMM-Newton è stato costruito sotto la guida di Airbus a Friedrichshafen, il suo sistema di controllo dell’orbita e dell’altitudine (Altitude and Orbit control System – OCS) è stato sviluppato da Airbus nel Regno Unito, mentre Airbus in Spagna doveva provvedere alle strutture del modulo di servizio, all’assemblaggio del piano focale, al sistema di controllo termico e al cablaggio del satellite. Il consorzio industriale contava, in tutto, 45 società europee e una società statunitense.
XMM-Newton, soprannominato affettuosamente dagli ingegneri che l’hanno costruito la “Black Beauty” per via del film protettivo termico nero, è costituito da tre sistemi di specchi cilindrici montati parallelamente tra loro, che consentono di concentrare i raggi X su tre piani focali. Di conseguenza, può osservare contemporaneamente i corpi celesti grazie a tre telecamere e due spettrometri che scompongono i raggi X proprio come i prismi di vetro scompongono la luce solare nei colori dell’arcobaleno. A partire dai “colori” dei raggi X gli astronomi possono accertare importanti variabili fisiche come temperatura, densità, movimento relativo o composizione chimica della materia.
Proprio come la luce, i raggi X sono una forma di radiazione elettromagnetica, la cui potenza è di centinaia se non diverse migliaia di volte più potente. I raggi X vengono emessi da corpi o gas con temperature comprese tra un milione e 100 milioni di gradi Celsius. Grazie a XMN gli astronomi sono così in grado di osservare la parte calda dell’universo.
XMM-Newton, nella sua orbita ellittica di 48 ore, percorre quasi un terzo della distanza che separa la Terra dalla Luna. Al suo apogeo (il punto più lontano), a 114.000 chilometri dalla Terra, il satellite viaggia molto lentamente. Al perigeo (il punto più vicino), passa a 7000 chilometri dalla Terra e molto più velocemente, a 24.120 chilometri orari. L’orbita altamente eccentrica di XMM-Newton è stata scelta per far sì che i suoi strumenti potessero funzionare al di fuori delle fasce di radiazione che circondano la Terra e poiché l’atmosfera terrestre blocca tutti i raggi X, solo un telescopio posizionato nello spazio può rilevare e studiare le fonti di raggi X celesti.
XMM-Newton “punta” fonti di raggi X distanti per lunghi periodi di tempo (spesso più di 10 ore). Uno dei requisiti chiave del satellite era quindi la sua altissima precisione e stabilità di puntamento. XMM-Newton è in grado controllare il proprio orientamento in modo estremamente preciso utilizzando due moduli di quattro piccoli propulsori e quattro ruote di momento a impulso montate sul satellite.
La precisione di puntamento di XMM-Newton, lungo 10 metri, è 0,25 arcsec su un intervallo di 10 secondi. Equivale a osservare un melone da una distanza di 300 chilometri, usando un telescopio portatile e senza percepire la minima oscillazione dell’immagine.
Airbus
Airbus è leader a livello mondiale nel campo dell’aeronautica, dello spazio e dei relativi servizi. Nel 2018 ha registrato ricavi per EUR 64 miliardi con una forza lavoro di circa 134.000 persone. Airbus offre la gamma di aeromobili di linea più completa sul mercato. Airbus è inoltre un leader europeo nel mercato degli aeromobili per il rifornimento in volo, da combattimento, per trasporto e missioni ed è fra i leader a livello mondiale nell’industria aerospaziale. Infine, nell’ambito degli elicotteri, Airbus offre le soluzioni civili e militari più efficienti al mondo.
