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Un gigantesco pallone aerostatico per studiare come nascono le stelle

SPAZIOUn gigantesco pallone aerostatico per studiare come nascono le stelle

30.12.20 - 08:00
Con la missione Asthros la NASA lancerà un telescopio appeso a un pallone aerostatico grande come un campo da football
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Un gigantesco pallone aerostatico per studiare come nascono le stelle
Con la missione Asthros la NASA lancerà un telescopio appeso a un pallone aerostatico grande come un campo da football

La NASA sta lavorando a una nuova missione chiamata Asthros, acronimo di Astrophysics Stratospheric Telescope for High Spectral Resolution Observations at Submillimeter-wavelengths, che consiste in un telescopio stratosferico che sarà lanciato appeso ad un gigantesco pallone aerostatico delle dimensioni di un campo da football per raccogliere informazioni utili allo studio dei pianeti e delle stelle.
La costruzione di Asthros è già iniziata e dovrebbe concludersi entro il 2023, quando il pallone e il suo prezioso carico saranno rilasciati per la loro missione inaugurale dal Long Duration Balloon Camp della NASA, vicino alla stazione McMurdo in Antartide. «Lanceremo Asthros al limite dello spazio dalla parte più remota e dura del nostro pianeta. Se ti fermi a pensarci, è davvero stimolante, il che lo rende così eccitante allo stesso tempo», ha dichiarato Jose Siles, ingegnere del Jet Propulsion Laboratory della NASA e Project manager della missione.

La missione nel dettaglio

Nello specifico, il telescopio a infrarossi è lungo due metri e mezzo. Per raggiungere l’altezza richiesta e la stabilità necessaria per effettuare le precise misurazioni di cui si occuperà, sarà agganciato a un pallone aerostatico che, una volta completamente gonfiato, avrà una larghezza record di oltre 150 metri, grande quindi quasi quanto un campo da football.
Sotto il pallone ciondolerà una grande gondola che servirà da supporto per lo speciale telescopio, oltre ad un sistema di raffreddamento ad hoc. Tutto l’apparato sarà quindi dotato di innovativi strumenti tecnologici, oltre a pannelli solari, sistemi di comunicazione e l’antenna che verrà realizzata da un’azienda italiana.
La missione prevede dai 21 ai 28 giorni di osservazione ad un’altitudine di circa 40 chilometri.
Durante il volo, gli scienziati potranno controllare con precisione la direzione puntata del telescopio e scaricare i dati in tempo reale utilizzando i collegamenti satellitari. Al termine di tale periodo di studi, il telescopio sarà sganciato e paracadutato a terra, per essere recuperato e preparato per la prossima missione. Uno dei vantaggi di Asthros, infatti, è che può essere riutilizzato e modificato per nuove osservazioni.
Il pallone aerostatico è stato pensato per elevarsi fino agli strati alti dell’atmosfera, per la precisione nella stratosfera, dove alcune lunghezze d’onda vengono bloccate e quindi non sono osservabili direttamente da terra. Il telescopio potrà così avere un punto di osservazione privilegiato sul cosmo che gli garantirà una risoluzione di poco inferiore a quella dei grandi telescopi spaziali come Hubble, che però sono decisamente più complessi e costosi. La missione, pertanto, è stata concepita per conciliare ricerca scientifica e contenimento dei costi.

«Le missioni da pallone come quella di Asthros sono più a rischio rispetto alle missioni spaziali, ma producono ricompense elevate a costi modesti. Con Asthros, miriamo a effettuare osservazioni astrofisiche mai realizzate prima d’ora. La missione aprirà la strada a future missioni spaziali testando nuove tecnologie e fornendo formazione per le prossime generazioni di ingegneri e scienziati», ha spiegato Siles.

Gli obiettivi della missione

Come spiegato dalla NASA, la missione Asthros si concentrerà su quattro obiettivi principali, tutti legati all’osservazione e alla misurazione della velocità dei gas che circondano le giovani stelle nelle prime fasi della loro lunga vita.
In particolare, ci si focalizzerà su due zone della Via Lattea nelle quali gli scienziati hanno osservato un elevato tasso di formazione stellare. Inoltre, il telescopio rileverà e mapperà anche la presenza di due tipi specifici di ioni d’azoto, in grado di identificare i luoghi in cui si è verificato un processo noto come “feedback stellare”, ovvero esplosioni violente in grado sia di causare l’accumulo di materiale, accelerando la formazione di stelle, sia di disperderlo impedendo la formazione stellare.
«Penso sia compreso che il feedback stellare sia il principale regolatore della formazione stellare nella storia dell’universo», ha affermato Jorge Pineda della missione Asthros. «Le simulazioni al computer dell’evoluzione della galassia non riescono ancora a replicare la realtà che vediamo nel cosmo. La mappatura dell’azoto che faremo con Asthros non è mai stata fatta prima, e sarà eccitante vedere come queste informazioni aiuteranno a rendere quei modelli più accurati».
Con Asthros si potrà così realizzare la prima mappa tridimensionale dettagliata della densità, velocità e del moto dei gas in due regioni di formazione stellare all’interno della nostra galassia.
Inoltre, sarà possibile non solo studiare come le stelle giovani influenzano il materiale circostante, ma anche affinare le simulazioni al computer dell’evoluzione della galassia.
Per tentare di raggiungere tali obiettivi, Asthros punterà le sue antenne in direzione di Messier 83, conosciuta anche come Galassia Girandola del Sud, una delle galassie più vicine alla nostra, visibile nei pressi della costellazione dell’Idra. L’osservazione di questa galassia permetterà di avere una maggiore conoscenza delle dinamiche stellari, ma anche di disporre di un confronto con quanto avviene nella nostra galassia.
Infine, nel mirino della missione ci sarà TW Hydrae, la stella T Tauri (cioè nei primi stadi di formazione) più vicina al nostro pianeta, situata ad appena 184 anni luce dal nostro Sistema Solare. TW Hydrae è una giovane stella circondata da un ampio disco di polveri e gas che potrebbe portare alla formazione di nuovi pianeti. Grazie alle sue capacità uniche, Asthros misurerà la massa totale di questo disco protoplanetario e consentirà anche di conoscere qualcosa di più sulla sua distribuzione. Tali osservazioni, dunque, potrebbero permettere di acquisire nuove conoscenze anche sulle origini dei sistemi planetari.

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