SPHEREx : un nuovo occhio sull’universo, per vedere quello che non possiamo osservare

Nel campo dell’esplorazione spaziale, la NASA è pronta a lanciare un nuovo telescopio che promette di rivoluzionare la nostra comprensione del cosmo. Previsto per il lancio non prima del 27 febbraio, lo Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer, o SPHEREx, si appresta a intraprendere una missione per mappare l’universo con dettagli senza precedenti utilizzando la luce infrarossa, a complemento delle capacità del famoso James Webb Space Telescope (JWST).

Una visione panoramica del cosmo

A differenza del JWST, che eccelle nelle osservazioni dettagliate di specifici oggetti celesti, SPHEREx è stato progettato per una visione ampia.

Si tratta di un telescopio di indagine “all-sky”, cioè che immagina l’intero cielo visto dalla Terra. Shawn Domagal-Goldman, direttore ad interim della Divisione Astrofisica presso la sede centrale della NASA, ha paragonato le istantanee del JWST a foto di singoli individui, mentre la capacità di SPHEREx è simile alla cattura di un panorama, che comprende grandi gruppi e i loro dintorni.

Come appare insezione PHEREx – NASA

Questa visione completa sarà ottenuta rilevando sia la luce ottica che quella infrarossa, con particolare attenzione a quest’ultima. La luce infrarossa, invisibile all’occhio umano e simile a una firma di calore, rivela dettagli sulle zone più lontane dello spazio, sulla formazione delle stelle e sulle strutture galattiche che sono rimaste nascoste alla vista.

Quindi SPHEREx darà una visione dello spazio meno precisa del perfetto JWST, ma vedrà oggetti “Bui”, ma sufficientemente caldi da poter emettere radiazioni infrarosse. Ciò che sinora era oscuro, sarà rivelato.

Lancio e logistica

SPHEREx partirà a bordo di un razzo Falcon 9 di SpaceX, condividendo il viaggio con la missione PUNCH della NASA, una costellazione di quattro satelliti progettati per studiare il Sole. Il lancio congiunto, che fa parte del Launch Services Program della NASA, avverrà dalla base spaziale di Vandenberg in California.

Il booster riutilizzabile del Falcon 9, che aveva già volato nella missione Transporter 12, tornerà sulla Terra per un atterraggio a Vandenberg circa otto minuti dopo il decollo. In questo modo potrà essere economicamente riutilizzato in un altro viaggio.

Struttura di SPHEREx

Obiettivi scientifici

Nel corso della sua missione biennale (che potrebbe essere prolungata), SPHEREx mapperà l’universo in 102 colori infrarossi, un’impresa mai realizzata prima. Ciò fornirà agli scienziati un tesoro di dati per studiare un’ampia gamma di fenomeni, tra cui:

• Evoluzione galattica: Osservando le galassie in varie fasi del loro sviluppo, SPHEREx contribuirà a perfezionare la nostra comprensione di come le galassie si formano e cambiano nel tempo.
• Organismi interstellari: SPHEREx cercherà molecole organiche ghiacciate nello spazio tra le stelle, facendo potenzialmente luce sulle origini della vita sulla Terra.
• Inflazione cosmica: Il telescopio catturerà viste tridimensionali di centinaia di milioni di galassie, fornendo approfondimenti sulla rapida espansione dell’universo pochi istanti dopo il Big Bang.

Collaborazioni e missioni complementari

La missione di SPHEREx è altamente collaborativa, in quanto beneficia e contribuisce ad altri osservatori spaziali e terrestri. La sua mappa infrarossa all-sky sarà preziosa per gli scienziati del JWST, guidandoli verso aree di particolare interesse perché indicherà aree singora ignorate da osservare.

Analogamente, anche la missione di campionamento di asteroidi OSIRIS-REx (ora OSIRIS-APEX) sta studiando la distribuzione di sostanze organiche nello spazio e l’osservatorio terrestre Vera Rubin, che entrerà in funzione nel corso dell’anno, fornirà osservazioni complementari in diverse lunghezze d’onda.

Design tecnico e gestione termica

SPHEREx è un telescopio relativamente compatto ed economico, che pesa circa 1.100 libbre (530 kg) e consuma meno energia di un frigorifero. Tuttavia, il suo design è stato realizzato meticolosamente per garantire la capacità di rilevare deboli segnali infrarossi. Un aspetto cruciale di questo progetto è la gestione termica.

Poiché gli strumenti a infrarossi sono molto sensibili al calore, SPHEREx opererà in una speciale orbita sincrona con il sole all’alba e al tramonto, al riparo dalla luce solare diretta. Inoltre, è dotato di tre scudi fotonici concentrici a forma di cono e di un radiatore a V per dissipare il calore e mantenere le temperature rigide necessarie per ottenere prestazioni ottimali.

Il futuro dell’astronomia a infrarossi

Una volta operativo, SPHEREx inizierà la sua prima indagine semestrale del cielo, con immagini spettrali calibrate previste entro due mesi dall’osservazione.

I dati raccolti arricchiranno senza dubbio la nostra comprensione dell’universo, aprendo nuove strade alla ricerca e alla scoperta.

Come ha giustamente affermato Jamie Bock, ricercatore principale di SPHEREx al Caltech, il momento che attende con maggiore impazienza è quello in cui il coperchio del telescopio verrà rimosso e la prima immagine verrà catturata, segnando l’inizio di una nuova era nell’astronomia a infrarossi, che mostrerà quello che ora è nascosto nello Spazio.