Graziano Salini
Euclid aveva una missione ben precisa: realizzare misure di precisione relative alla posizione e alla forma di miliardi e miliardi di galassie utilizzando i potenti strumenti di cui è a disposizione, così da aiutare l’umanità a scoprire qualcosa di più su alcuni dei grandi misteri della scienza, energia e materia oscura in primis.
Diciamo aveva perché, a causa di un problema relativo al suo sensore di guida fine, il satellite a un certo punto ha iniziato semplicemente a produrre immagini adatte più come sfondo del desktop che come elemento base per delle accurate ricerche scientifiche.
Fortunatamente l’agenzia spaziale europea non è lasca di programmatori estremamente competenti e nel giro di qualche patch software spedita in alto nel cielo si è riusciti a risolvere il problema, dando quindi inizio alla fase di performance verification, il pre collaudo finale prima di dare inizio alla campagna scientifica per cui Euclid è stato lanciato nello spazio.
Quanto è difficile gestire un satellite? Molto
Di base il problema era uno e uno solo: il sensore di guida fine (in inglese chiamato anche fine guidance sensor) era diventato incapace di riconoscere nella maniera corretta la selezione di stelle guida selezionate dal catalogo dell’ESA, indispensabili per orientare correttamente il satellite.
Questo genere di sensore è una semi novità all’interno dell’ambito spaziale ed è un elemento di fondamentale importanza per gli scienziati che avevano bisogno di puntare il telescopio verso delle regioni specifiche del cielo, non la più semplice delle operazioni quando sei in balia del vuoto cosmico. Il sistema era stato testato a terra con un certo rigore, superando tutti quanti i test del caso ma purtroppo lo spazio è un ambiente in cui è difficile non imbattersi in qualche problema.
Volete un esempio di imprevisti non calcolati?
C’è uno strumento chiamati VISible che è incredibilmente sensibile alla luce solare e che è protetto all’inverosimile da tantissimi strati di isolamento per evitare eventuali rifrazioni o problemi simili. Purtroppo, ad alcuni specifici e imprevisti angoli, quando Euclid utilizza lo strumento una volta che si è posizionato nel secondo punto di lagrange (ovvero un punto in cui, a causa delle interazioni gravitazionali tra due corpi ce n’è un terzo in equilibrio), una rifrazione di luce proveniente dalla staffa di un propulsore finisce per sporcare la visibilità del sensore, costringendo gli ingegneri e i team scientifici a un lavoro massacrante per sistemare la cosa.
Ecco, in questo caso il fine guidance sensor perdeva l’orientamento a causa dei segnali spuri prodotti dalle osservazioni dei raggi cosmici, che finivano per superare in numero le stelle reali visibili. Questo numero esagerato di segnali provenienti dai raggi cosmici impediva al sensore di identificare le stelle utilizzate nella navigazione attraverso un catalogo fornito da ESA, portando in rari casi a un non mantenimento della posizione stabile durante l’analisi di un campo stellare.
Il risultato è l’immagine che trovate in calce a questo paragrafo: un bellissimo sfondo per desktop in cui un campo stellato è solcato da una notevole serie di scie di stelle. Bello ma alquanto inutile se si ha bisogno di avere dati precisi su posizione e forma delle galassie.
Niente che tanti bravi ingegneri non possano risolvere
Parte del merito, oltre che ai team scientifici e ingegneristici di ESA, si deve ai partner industriali come Thales Alenia Space e Leonardo che in tempi record sono riusciti a studiare un nuovo metodo per far funzionare il sensore di guida fine. Attraverso questa revisione e la creazione di un nuovo software di bordo, l’ESA ha aggiornato il software e testato prima su una copia a terra del satellite (letteralmente una test bench, giusto per utilizzare termini cari a noi gamer) per poi effettuare il deploy in orbita.
Qui, come ha commentato Micha Schmidt, l’Euclid Spacecraft Operations Manager di ESA, il software è stato testato per dieci giorni in condizioni di volo reali, utilizzando input realistici per quanto riguarda i target da osservare. In questi dieci giorni i risultati sono stati perennemente positivi, con un sempre maggior numero di stelle rilevate dal nostro piccolo satellite.
Di fatto il successo in questa fase ha permesso di dare il via libera per la successiva fase di performance verification, l’ultimo step da passare prima dell’inizio della missione scientifica per cui il satellite è stato lanciato in orbita. La fase di performance verification era stata interrotta proprio durante il mese di Agosto per le problematiche derivanti e dopo questo nuovo inizio durerà fino alla fine di Novembre.
La fiducia nella nuova versione di Euclid è palpabile nell’aria, fortunatamente, e se le prestazioni della missione si dimostreranno eccezionali come durante la fase di test a partire dall’anno prossimo potremo ricevere sempre più informazioni interessanti su stelle e galassie lontanissime.
L’obbiettivo finale di Euclid è quello di aiutare l’umanità a ricostruire il modo in cui energia oscura e materia oscura influenzano ciò che effettivamente vediamo con le nostre rilevazioni, dando finalmente modo a una nuova branca dell’astrofisica di avere dati aggiornati con il quale iniziare a lavorare per un futuro migliore, stavolta per tutta l’umanità.