Il super telescopio Webb svelerà i misteri del cosmo

Lunedì 27 Dicembre 2021 di Massimo Capaccioli
Il super telescopio Webb svelerà i misteri del cosmo

Il 25 dicembre, quando la maggior parti degli italiani era seduta a tavola per il pranzo di Natale, il razzo Ariane si è staccato dalla base di lancio di Kourou, nella Guyana Francese, per portare nello spazio profondo, a 1,5 milioni di chilometri dalla Terra, il telescopio dei record, intitolato a James Webb: il manager a cui nel 1961 John Kennedy aveva affidato il compito di riorganizzare la Nasa e guidarla alla vittoria nella corsa alla Luna. Un nome poco noto da noi. Nel luglio del 1969, quando Armstrong compì il fatidico piccolo passo sulla Luna, Webb s'era appena dimesso per coerenza politica. Visse così da spettatore i giorni del trionfo della missione Apollo, senza reclamare per sé una quota di celebrità. Nel 2002, a dieci anni dalla sua scomparsa, l'Agenzia spaziale statunitense ha inteso celebrarne i meriti ribattezzando con il suo nome un'altra grande impresa, anche questa ai limiti dell'impossibile: il più grande e sofisticato tra i telescopi spaziali.

In effetti, quando nel 1996 venne concepito, lo strumento si chiamava New generation space telescope (Ngst). Il progetto rispondeva alla domanda degli astronomi di avere un grande esploratore specializzato a osservare nell'infrarosso (regione spettrale praticamente inaccessibile da Terra) e alla filosofia del più veloce, migliore e più economico imperante tra i manager della Nasa. L'idea era di collocare un riflettore tecnologicamente avanzato, con apertura di 8 metri, nel cosiddetto punto lagrangiano L2, cioè in una condizione atta a mantenere nel tempo sia l'allineamento con la congiungente Terra-Sole che la distanza dalla Terra: requisito indispensabile per chi intenda minimizzare la contaminazione da parte delle radiazioni di Sole, Terra e Luna, incompatibili con la richiesta di freddo estremo da parte dei rivelatori infrarossi. Il budget preventivato per Ngst era di soli 500 milioni di dollari, 1/3 del costo per la realizzazione di HST, il fratello minore intitolato a Edwin Hubble che, nato negli anni '70 e lanciato nel 1990 a bordo della navetta Discovery, aveva fatto da apripista suscitando, coi suoi risultati, l'entusiasmo degli scienziati e del pubblico. Era scontato che per NGST ci sarebbero voluti molti più soldi, ma nessuno s'aspettava che alla fine della fiera, a causa di errori, ritardi e ripensamenti, il saldo sarebbe salito a 10 miliardi di dollari, di cui l'85% circa a carico della Nasa e il 15% delle agenzie spaziali di Canada e d'Europa (responsabile anche del lancio). Nel 2002, oltre a cambiare nome in Jwst, il progetto ha subito una sostanziale revisione che lo ha portato oggi alla soglia del difficile parto, dopo quasi 20 anni, di un faticoso cammino reso ancora più scabroso dal marginale interesse di Donald Trump per la scienza.

Vediamo cosa s'annida dentro il guscio posto in cima al razzo Arianne che due giorni fa ha spiccato il volo per trasferire il suo carico pagante di 6500 tonnellate in prossimità di L2. Se poteste guardare dentro all'avveniristico imballo, non riconoscereste di certo nell'intricato ammasso di cose un telescopio così come siete abituati a pensarlo. Data l'indisponibilità di un vettore capace di accogliere lo strumento preassemblato, cui s'aggiunge la difficoltà di assoggettare grandi strutture allo stress del lancio, i progettisti della Nasa si sono ispirati ai contorsionisti in grado di rannicchiarsi dentro una piccola cassa assumendo pose improbabili per poi rispuntare fuori restituendo forma al loro corpo. Bisognava rendere Jwst così dinoccolato da entrare nel vano di carico dello Shuttle (e, dopo la cessazione dei voli della navetta americana, entro un cassone a forma di proiettile sul naso di un Arianne), e così tecnologico da sapersi ricomporre da solo una volta liberato nello spazio. Facile a dirsi ma difficile nella pratica in considerazione delle elevatissime precisioni richieste dal riassemblaggio: il contorsionista può uscire dalla sua cassa con gli abiti sgualciti, ma JWST deve rinascere impeccabile. Lo «spacchettamento» riguarda numerose componenti e comporterà oltre 300 operazioni complesse e suscettibili di fallimento, ciascuna capace di compromettere in parte o del tutto il successo del progetto, bruciando una somma enorme di denaro, il lavoro di anni di migliaia di persone e soprattutto i sogni della scienza. Facciamo un esempio. Lo specchio primario di 6,5 metri di apertura di Jwst è stato suddiviso in 18 pannelli esagonali realizzati in berillio e placcati d'oro (non per mania di grandezza ma per l'eccezionale riflettanza di questo prezioso metallo nell'infrarosso). Hanno spiccato il volo impacchettati ma, durante il mese di viaggio verso L2, dovranno essere rimessi insieme (aperti un po' come si fa coi petali della cupola di tela di un ombrello) con un grado di precisione che, mentre non spaventerebbe i tecnici sulla Terra dove ogni cosa è a portata di mano, diventa un terno al Lotto quando l'operazione sia affidata ai robot.

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Tra l'altro, diversamente da quanto avvenuto per Hst, che poté giovarsi delle cure di un team di astronauti perché collocato in orbita terrestre bassa, Jwst sarà un navigatore solitario che, ove necessario, per curarsi potrà far conto esclusivamente sulla telemedicina perché nessuno specialista umano potrà più raggiungerlo. Speriamo che non debba anche lui inviare il drammatico messaggio: Houston, abbiamo un problema, e se succederà, che i tecnici della Nasa sappiano come intervenire a distanza. Molti altri sono i macrosistemi dello strumento che, seguendo un rigido protocollo, dopo il lancio dovranno essere ricomposti in sequenza. Spettacolo nello spettacolo: per esempio i pannelli solari che forniranno agli attuatori e all'elettronica di bordo l'energia per funzionare e che, in fase operativa, nutriranno gli strumenti di piano focale e consentiranno di mantenere le comunicazioni con la Terra; oppure il grande velario multistrato che fungerà da protezione dei sensibili rivelatori infrarossi, indispensabile per il buon funzionamento, il quale verrà srotolato come si fa col fiocco d'una barca a vela durante una regata.

Se tutto andrà bene, a fine gennaio 2022 cominceranno le operazioni di test e di calibrazione propedeutiche alle osservazioni scientifiche vere e proprie. Dureranno 6 mesi, poi Jwst comincerà a guardare il cielo, e lo farà, a meno di sgradite sorprese, per almeno 5 anni, finché non avrà dato fondo a tutte le riserve di fluido per governare le correzioni di rotta così da mantenersi in orbita attorno a L2.

Cosa studierà? Cercherà di trovare risposte ad alcuni grandi quesiti dell'astrofisica e della cosmologia guardando sia alle sorgenti lontanissime nello spazio e nel tempo per tracciare la nascita degli elementi chimici e la formazione delle grandi strutture materiali, sia alle sorgenti vicine e debolissime dove si spera possa annidarsi la vita extraterrestre. In entrambi i casi, vuoi per l'effetto dell'espansione dell'universo vuoi per le basse temperature, i segnali delle diverse sorgenti in gioco sono confinati nell'infrarosso, dove Hst è praticamente cieco e Jwst ci dovrebbe invece vedere benissimo. Se sarà così, ne vedremo delle belle e soprattutto impareremo innumerevoli cose nuove che, oltre a soddisfare la voglia di conoscere degli omini boni, come direbbe Leonardo da Vinci, ci potrebbero servire a vivere meglio. Il condizionale è d'obbligo perché la scienza diventa buona solo nelle mani degli omini boni.
 

Ultimo aggiornamento: 16:48 © RIPRODUZIONE RISERVATA