Kepler potrebbe tornare a nuova vita grazie alla radiazione solare

A maggio di quest’anno il secondo dei quattro giroscopi del telescopio spaziale Kepler smise di funzionare. La NASA per prima ammise che Kepler era ormai spacciato, dopo aver scoperto migliaia di pianeti candidati nelle profondità dello spazio. Ebbene, il team di ingegneri della NASA insieme ai tecnici della  Bell Aerospace, che ha costruito il gioiello tecnologico, potrebbero riuscire e ridare nuova vita a Kepler con un ingegnoso trucco: sfruttare la pressione della radiazione solare come un ulteriore stabilizzatore che potrebbe restituire una precisione accettabile alle osservazioni.

Un particolare dell’immagine catturata da Kepler in ottobre grazie alla nuova tecnica di puntamento che sfrutta la pressione solare

Il nuovo concetto della missione, denominata K2, è stata messa a punto in mesi di febbrile lavoro per presentarla entro la fine del 2013 in modo da poter accedere ad un rifinanziamento. La tecnica è già stata testata e sembra aver dato dei risultati accettabili. Questo potrebbe rimettere Kepler di nuovo a caccia di altri mondi e di introdurre nuove opportunità per osservare ammassi stellari, giovani  stelle, galassie attive e supernovae.

La prima immagine rilasciata dalla NASA di Kepler nella nuova modalità mostra il pieno campo visivo del telescopio durante una dimostrazione a fine ottobre.

In maggio, la sonda Kepler ha perso la seconda delle quattro ruote di reazione (che agiscono in modo simile a dei giroscopici), che vengono utilizzate per puntare con precisione il veicolo spaziale. La sonda richiedeva almeno tre ruote in funzione per mantenere la precisione di puntamento necessaria per rilevare il segnale di piccoli pianeti extrasolari delle dimensioni della Terra orbitanti attorno a stelle come il nostro sole in quella che è conosciuta come la zona abitabile – la gamma di distanze da una stella in cui la temperatura della superficie di un pianeta potrebbe essere adatta all’acqua liquida.

Con il malfunzionamento di una seconda ruota di reazione, la sonda ha smesso di funzionare, a causa delle radiazioni solari che disturbavano il puntamento esercitando una pressione sulle pareti del telescopio. Senza una terza ruota per aiutare a contrastare la pressione solare, la capacità di puntamento ultra-preciso della navicella era stata compromessa.

Poi l’idea: sfruttare la stessa forza che impediva a Kepler un puntamento preciso a favore del telescopio. Gli ingegneri di NASA e Bell Aerospace hanno sviluppato infatti un modo innovativo di recuperare la stabilità manovrando la navicella in modo che la pressione solare sia uniformemente distribuita tra le superfici della navicella.

Per raggiungere questo livello di stabilità, l’orientamento della sonda deve essere quasi parallelo al suo percorso orbitale intorno al Sole, che è leggermente spostata dalla dell’eclittica , il piano orbitale della Terra. Il piano dell’eclittica definisce la banda di cielo in cui si trovano le costellazioni dello zodiaco.

Questa tecnica di utilizzare il Sole come la terza forza (le altre sue sono le due ruote di reazione attualmente funzionanti) per controllare puntamento è attualmente in fase di sperimentazione a bordo della sonda e i primi risultati stanno già arrivando. Durante un test alla fine di ottobre, l’immagine completa del pieno campo visivo del telescopio spaziale ha immortalato la costellazione del Sagittario.

I fotoni di una stella lontana sono stati raccolti nel corso di un periodo di 30 minuti e hanno prodotto una qualità d’immagine entro il cinque per cento della qualità dell’immagine della missione primaria, che usava quattro ruote di reazione per controllare la stabilità di puntamento. Ulteriori test sono in corso per dimostrare la capacità di mantenere questo livello di controllo per giorni e settimane.

Per scoprire un pianeta estrasolare mentre attraversa la sua stella, bloccando temporaneamente la quantità di luce raccolta da Kepler, la sonda deve mantenere una stabilità di puntamento per lunghi periodi.

“Questa immagine offre un primo assaggio della nuova missione che potrebbe riportare Kepler a effettuare nuove osservazioni”, ha detto Charlie Sobeck, vice responsabile del progetto Kepler della NASA presso l’Ames Research Center di Moffett Field, in California.

Il concetto di missione denominata K2 è stato presentato al quartier generale della NASA. La decisione di procedere è prevista entro la fine del 2013.

La missione originaria di Kepler, che è ancora in corso per elaborare pienamente la quantità di dati raccolti, è quella di determinare quale percentuale di stelle come il Sole abbia piccoli pianeti delle dimensioni approssimative e con la temperatura superficiale della Terra. Per quattro anni, il telescopio spaziale ha contemporaneamente e continuamente monitorato la luminosità di oltre 150.000 stelle, registrando una misurazione ogni 30 minuti. Più di un anno di dati raccolti da Kepler deve essere ancora pienamente rivisto e analizzato.