JAXA e NASA hanno un problema con il telescopio XRISM


Nel campo dell’astronomia a raggi X, l’XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission) segna una nuova era. Questo telescopio spaziale, lanciato il 6 settembre 2023, è il risultato di una collaborazione tra la NASA, la Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) e l'Agenzia spaziale europea (ESA). XRISM è dotato di Resolve, uno strumento progettato per fornire spettri di raggi X con una precisione senza precedenti. Sfortunatamente, uno sportello che non si apre ne impedisce il funzionamento.

Un passato di sfide e speranze

Suzaku è stato lanciato dalla Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) nel luglio 2005. Questo telescopio a raggi X è stato progettato per studiare i fenomeni energetici nell'Universo, come i buchi neri, le supernove e gli ammassi di galassie. Suzaku lo aveva purtroppo incontrato problemi tecnici poco dopo il suo lancio. Il suo spettrometro aveva infatti smesso di funzionare a causa di un guasto al sistema di raffreddamento, che ne aveva notevolmente limitato le capacità iniziali.

Nonostante questa perdita, Suzaku poté continuare la sua missione grazie agli altri suoi strumenti funzionali, contribuendo così ad una migliore comprensione dei fenomeni estremi dell'universo.

Hitomi, lanciato nel febbraio 2016, ha rappresentato un altro passo avanti nella tecnologia dei telescopi a raggi X. Dotato di uno spettrometro a raggi X ad alta risoluzione e di altri strumenti avanzati, Hitomi ha promesso di fornire dettagli senza precedenti sui processi energetici dell'Universo. La missione mirava in particolare a studiare i venti galattici, gli ammassi di galassie e le sorgenti di raggi X ad alta energia con una precisione senza pari.

Tuttavia, poco dopo il suo lancio, anche Hitomi subì una serie di attacchi fallimenti catastrofici. Nel marzo 2016, una serie di errori nel sistema di controllo dell'assetto hanno causato una rotazione rapida e incontrollata del satellite. I tentativi di stabilizzare Hitomi fallirono e la navicella alla fine si disintegrò in orbita.

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Le esperienze di Suzaku e Hitomi, tuttavia, furono cruciali per lo sviluppo di XRISMO. Le lezioni apprese dai fallimenti e dai successi di queste missioni hanno infatti permesso di migliorare la progettazione e l'affidabilità degli strumenti di questo telescopio dedicato ai raggi X. Purtroppo, anche in questo caso, sembra che tutto non stia andando come previsto.

Un problema con la botola riscontrato dal telescopio XRISM

Resolve è lo strumento principale di XRISM, che verrà lanciato nel 2023. Si tratta di uno spettrometro a raggi X molli ad alta precisione, progettato per misurare le proprietà dei raggi X emessi da oggetti celesti con una risoluzione energetica senza precedenti.

Per funzionare, Resolve utilizza una tecnologia di spettrometria avanzata chiamata microcalorimetria. A differenza dei tradizionali rilevatori di raggi X che convertono i fotoni dei raggi X in cariche elettriche, questo strumento misura i raggi X convertendo la loro energia in calore. Questo calore viene poi rilevato e misurato con estrema precisione, il che permette di determinare l'esatta energia dei fotoni dei raggi X osservati.

La principale preoccupazione attuale di questa missione riguarda il portello di apertura da Risolvere. Questo portello, inizialmente pensato per proteggere lo spettrometro durante le fasi terrestri della missione, in realtà non lo era non si apre come previsto una volta che il telescopio è in orbita. Gli altri strumenti funzionano come previsto, il che consente comunque a JAXA e NASA di raccogliere dati preziosi.

XRISMO
L'ammasso di galassie Abell 2319 catturato nei raggi X (mostrato in viola) dal telescopio spaziale XRISM. Crediti: JAXA/NASA/XRISM Xtend; sfondo,DSS

Un rischio reale

Le due agenzie spaziali prevedono ora di continuare a utilizzare XRISM così com'è per diciotto mesi con l'obiettivo di raccogliere quanti più dati possibili, prima di tentare di riaprirlo. Tuttavia, una tale manovra comporta diversi rischi gravi che potrebbero danneggiare il telescopio.

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Innanzitutto l'apertura del portello potrebbe richiedere l'applicazione di a notevole forza meccanica. Tale forza potrebbe quindi danneggiare gli attuatori o altri componenti meccanici del telescopio. Le azioni necessarie per rimuovere la botola, come scuotere il telescopio, potrebbero anche introdurre vibrazioni o scuotimenti che potrebbero influenzare altri componenti sensibili.

Un altro rischio è quello di cambiamento di temperatura. Per cercare di rimuovere la botola potrebbe infatti essere necessario riscaldare il telescopio. Tuttavia, il criostato Resolve deve essere mantenuto a temperature estremamente basse per garantire il corretto funzionamento dello spettrometro. Il riscaldamento potrebbe quindi compromettere questa condizione e potenzialmente danneggiare lo strumento.

Infine, se lo sportello viene aperto in modo incontrollato, ciò potrebbe comportare a depressurizzazione rapidache interromperebbe il funzionamento del criostato e influenzerebbe l'intero sistema di raffreddamento.

In definitiva, le agenzie spaziali JAXA e NASA dovranno valutare attentamente i rischi e i benefici prima di tentare di aprire nuovamente il portello di Resolve.





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