Una procedura appena ideata per sghiacciare (de-ice) l’ottica di Euclid ha dato risultati significativamente migliori del previsto. La luce proveniente dagli astri lontani che entrava nello strumento visibile “VIS” (visible instrument) stava gradualmente diminuendo a causa di piccole quantità di ghiaccio che si stavano accumulando sulle sue ottiche. I team della missione hanno trascorso mesi a ideare una procedura per riscaldare singoli specchi nel complesso sistema ottico dello strumento, senza interferire con la calibrazione finemente sintonizzata della missione o causare ulteriori contaminazioni. Dopo che il primo specchio è stato riscaldato di soli 34 gradi, la vista di Euclid è stata ripristinata.
Un po’ di ghiaccio
Euclid è in missione per scoprire i segreti della materia oscura e dell’energia oscura, che si pensa costituiscano il 95% dell’Universo ma non possono essere osservati direttamente. Pochi nanometri di ghiaccio – larghezza di una grande molecola – si sono accumulati sulle ottiche della missione ogni mese, causando una diminuzione della luce proveniente dalle galassie lontane.
I team dell’ESA in tutta Europa, presso il cuore tecnico dell’agenzia ESTEC nei Paesi Bassi, il centro di controllo missione ESOC in Germania e il centro operativo scientifico ESAC in Spagna, hanno lavorato a stretto contatto con il Consorzio Euclid e i partner industriali Thales Alenia Space e Airbus Space per indagare, ricercare e trovare una soluzione potenziale.
“È stato un enorme sforzo di squadra negli ultimi mesi per pianificare, eseguire e analizzare il riscaldamento degli specchi selezionati a bordo di Euclid, che ha portato al risultato fantastico che vediamo ora,” spiega Ralf Kohley, Euclid Instrument Scientist e responsabile della revisione delle anomalie. “Gli specchi e la quantità di luce che entra attraverso VIS continueranno ad essere monitorati, e i risultati di questo primo test continueranno ad essere analizzati mentre trasformiamo questo esperimento in una parte fondamentale del volo e del funzionamento di Euclide“.
Uno per uno, poi gruppo per gruppo, hanno pianificato di riscaldare gli specchi nell’ottica di Euclid e testare l’effetto sulla luce in ingresso. Avevano motivo di credere, ma non potevano sapere con certezza, che il primo specchio a scaldarsi stava causando la maggior parte dei problemi.
Il detective dell’Universo Oscuro vede più luce
“Era mezzanotte al controllo missione ESOC quando abbiamo sghiacciato i primi due specchi nella procedura. Abbiamo agito con molta attenzione sui nostri tempi, garantendo un contatto costante tra il veicolo spaziale e la nostra stazione terrestre a Malargüe, in Argentina, in modo da poter reagire in tempo reale in caso di anomalie,” spiega Micha Schmidt, responsabile delle operazioni spaziali di Euclide. “Per fortuna, è andato tutto come previsto. Quando abbiamo visto la prima analisi fornita dagli esperti scientifici, sapevamo che sarebbero stati molto contenti – il risultato è stato significativamente migliore del previsto“.
Mischa Schirmer, calibration scientist per il Consorzio Euclid e uno dei principali progettisti del piano di sghiacciamento, illustra i risultati: “Il nostro principale sospetto, lo specchio più freddo dietro le ottiche principali del telescopio, è stato riscaldato da -147°C a -113°C. Non è stato necessario surriscaldarlo, perché nel vuoto questa temperatura è sufficiente per far evaporare rapidamente tutto il ghiaccio. E ha funzionato alla grande! Quasi immediatamente, stavamo ricevendo il 15% in più di luce dall’Universo. Ero certo che avremmo visto un miglioramento considerevole, ma non in modo così spettacolare“.
Con la visione di Euclid ripulita già nella prima fase della procedura, scienziati e ingegneri hanno potuto capire esattamente dove si era formato il ghiaccio e dove è probabile che si formi di nuovo. “L’ ‘occhio’ di Euclide è stato ripulito, permettendogli di vedere chiaramente la luce fioca delle galassie lontane, e più di quanto sarebbe altrimenti possibile senza questa operazione,” spiega Reiko Nakajima, VIS instrument scientist. “Prevediamo che il ghiaccio possa nuovamente oscurare la visione dello strumento VIS in futuro. Ma sarà semplice ripetere questa procedura selettiva di decontaminazione ogni 6 o 12 mesi e con un costo molto basso per le osservazioni scientifiche o il resto della missione”.
Dopo mesi di ricerca da parte di scienziati e ingegneri di tutta Europa, nottate al controllo missione ESOC dell’ESA e 100 minuti di calore mirato, la visione di Euclid è stata salvata. Questi studi e questo incredibile risultato aiuteranno anche i futuri satelliti che probabilmente affronteranno lo stesso problema comune di formazione di ghiaccio.
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