Tutto pronto per il lancio di Euclid. Indagherà la materia oscura nell’Universo

È tutto pronto per il prossimo lancio del satellite Euclid, che si prepara a esplorare l’universo oscuro andando indietro fino a 10 miliardi di anni nell’evoluzione per meglio comprendere la dinamica della sua espansione e il perché stia accelerando. Si tratta della missione scientifica d’indagine cosmologica dell’Agenzia spaziale europea (Esa), in cui spicca il contributo dell’Agenzia spaziale italiana (Asi), che prende il nome da Euclide di Alessandria, il celebre matematico greco, proprio per rimarcare quanto la densità della materia e dell’energia sia legata alla geometria dell’Universo. Il satellite partirà a inizio luglio e verrà lanciato sul razzo Falcon9 di SpaceX da Cape Canaveral, in Florida, per avviarsi poi verso i sei anni di attività in orbita intorno al punto Lagrangiano L2 situato a 1,5 milioni di chilometri dalla Terra. Il satellite, oltre a un telescopio a specchio di 1,2 metri di diametro, ospiterà a bordo due strumenti scientifici, il Visible instrument (Vis) e il Near infrared spectrometer photometer (Nisp) che effettueranno uno studio del cielo extragalattico per ottenere immagini molto precise e dettagliate, e misurare gli spettri di milioni di galassie.

Euclid

Euclid è la seconda missione di classe Medium (M2) del Programma scientifico dell’Esa ed è stata approvata dal Science programme committee (Spc) a giugno 2012. Il progetto ha visto il coinvolgimento di più di 300 istituzioni, 21 Paesi e 80 diverse aziende per un totale di oltre 3500 persone coinvolte nell’iniziativa. Sono stati infatti siglati 140 contratti industriali e i costi totali ammontano a circa 1,4 miliardi di euro. Mentre, dal punto di vista delle dimensioni, Euclid vanta una massa al lancio inferiore ai 2000 chili, è alto quasi 5 metri e largo 3,5 metri, e viene classificato come un satellite di media grandezza. Uno degli elementi fondamentali di Euclid, è lo Scientific ground segment (Sgs) che ha la responsabilità sia della pianificazione delle osservazioni e del primo controllo di qualità sia della verifica delle prestazioni degli strumenti in orbita, così come della riduzione dei dati, dalla telemetria fino ai prodotti necessari per l’analisi scientifica.

La gestione

Il satellite, il lancio, il controllo in volo e le operazioni sono di responsabilità dell’Esa, mentre gli strumenti Vis e Nisp e la parte del segmento a Terra, dedicata alla verifica delle prestazioni e al trattamento dei dati, sono progettati e realizzati da un consorzio europeo che conta oltre duemila scienziati afferenti a più di cento istituti in 17 Stati. Non solo, la missione vede anche la partecipazione della Nasa che ha fornito i rivelatori per lo strumento Nisp. Tutte le attività di integrazione del satellite sono state completate presso lo stabilimento Thales Alenia Space di Torino. Da lì satellite è poi partito verso lo stabilimento Thales Alenia Space di Cannes, per sottoporsi ai test ambientali prima di procedere alla campagna di lancio.

Scoperte attese nella scienza di frontiera

Nonostante lo studio dell’universo e l’astrofisica moderna abbiano fatto passi da gigante, non conosciamo ancora la natura esatta del 95% dell’Universo, costituito da materia ed energia oscura. E sarà proprio il telescopio a bordo di Euclid a indagare tale terreno sconosciuto, effettuando una mappatura, anche 3D, di oltre un terzo del cielo al di fuori della Via Lattea, arrivando a osservare e catturare immagini di circa un miliardo di galassie. Tali immagini, ottenute anche grazie all’utilizzo dello spettro infrarosso, e la grande mole di dati che raccoglierà il satellite andranno a costituire un archivio senza precedenti, che si rivelerà materiale prezioso per numerosi altri settori dell’astrofisica.

Ruolo dell’Italia

Il nostro Paese è, insieme a Francia e Gran Bretagna, il principale protagonista della missione. Euclid infatti rientra nel quadro del Programma scientifico dell’Esa, cui l’Italia contribuisce al 13% circa. Mentre risale al 2013 la firma del Multi lateral agreement (Mla) tra l’Esa e tutte le agenzie interessate, in cui Asi figura come una delle tre “Lead funding agencies” del progetto. L’Italia ha l’importante compito di coordinare l’intero Sgs. In tale ambito ha anche la responsabilità diretta di uno dei nove Science data center e della verifica delle prestazioni dello strumento Nisp, oltre all’incarico di sviluppare diversi passi del trattamento dei dati. Il nostro Paese ha inoltre fornito l’elettronica di controllo e acquisizione dei dati di Vis e Nisp, nonché la ruota che contiene gli elementi dispersori dello spettrometro, sottosistemi che sono stati realizzati dall’industria nazionale, in collaborazione con l’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf) e con l’Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn). A livello scientifico, l’Italia ha la responsabilità della pianificazione e ottimizzazione di tutte le osservazioni e contribuisce alla definizione dei requisiti e alla preparazione dell’analisi dei dati attraverso l’ampia partecipazione della comunità scientifica nazionale ai Science working groups della missione e la guida di alcuni di essi.

Il contributo industriale

Thales Alenia Space – joint venture tra Thales 67% e Leonardo 33%– è stata scelta dall’Esa come primo contraente per la realizzazione del satellite della missione, integrato a Torino, e del relativo modulo di servizio. L’Asi, in collaborazione con l’Inaf e l’Infn, ha guidato il team industriale responsabile di aver progettato e realizzato i contributi agli strumenti. Mentre l’associazione temporanea d’imprese che vede OHB Italia mandataria, SAB Aerospace e Temis mandanti, ha affidato la leadership per la realizzazione della piattaforma a Thales Alenia Space Italia. “Un lavoro straordinario ed entusiasmante svolto nel corso di dieci anni da parte del team di programma di Thales Alenia Space e dell’intero consorzio industriale per portare a compimento questa sfidante e ambiziosa missione scientifica dell’Esa, che impiega altissime conoscenze e tecnologie disponibili in Europa”, ha dichiarato Walter Cugno, Vp Esplorazione e Scienza di Thales Alenia Space. Anche Leonardo dal canto suo ha partecipato direttamente alla missione Euclid, realizzando i micropropulsori a gas freddo e il Fine guidance sensor (Fgs), versione ipertecnologica di un antico sestante.