Herschel Space Observatory

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Herschel Space Observatory
Immagine del veicolo
Herschel Space Observatory.jpg
Dati della missione
Proprietario Agenzia Spaziale Europea
Costruttore Thales Alenia Space
Numero di catalogazione 2009-026A
Destinazione L2
Esito Missione conclusa
Vettore Ariane 5
Luogo lancio Centre spatial guyanais, Guyana francese
Lancio 13:12 GMT del 14 maggio 2009
Inizio operatività Prima luce: 10 luglio 2009[1]
Fine operatività
  • Fase osservativa: 14:49:23 UTC 29 aprile 2013[2]
  • Operazioni: 12:25 UT 17 giugno 2013[3]
Orbita Orbita di Lissajous
Periodo orbitale 1 anno
Semiasse maggiore 1 500 000 km
Massa 3 300 kg
Strumentazione
  • HIFI
  • PACS
  • SPIRE
Sito ufficiale

L'Herschel Space Observatory è una missione dell'Agenzia Spaziale Europea. È stata lanciata il 14 maggio 2009 alle 13:12 GMT a bordo di un vettore Ariane 5 insieme al Planck Surveyor. Il telescopio è posizionato a 1,5 milioni di chilometri di distanza dalla Terra su un'orbita di Lissajous nel secondo punto di Lagrange del sistema Sole-Terra, da dove ha raccolto informazioni sull'aspetto dell'universo nell'infrarosso. Il 29 aprile 2013 alle 14:49:23 (UTC) il telescopio ha terminato la sua riserva di elio[4], la cui evaporazione permetteva di mantenere gli strumenti ad una temperatura prossima allo zero assoluto, rendendolo cieco.

Herschel e Planck sono due delle cosiddette 'Cornerstone Missions' dell'ESA, parte del programma scientifico 'Horizon 2000'.

Panoramica della missione[modifica | modifica sorgente]

Specchio principale del telescopio Herschel, Foto:ESA

La missione inizialmente intitolata Far Infrared and Sub-millimetre Telescope (o FIRST) è stata rinominata Herschel Space Observatory in onore di Sir William Herschel, lo scopritore dello spettro infrarosso.

Il Telescopio spaziale Herschel è il primo osservatorio spaziale a coprire tutte le lunghezze d'onda dell'infrarosso e submillimetriche. Il telescopio ha un ampio specchio dispiegato nello spazio (largo tre metri e mezzo) in configurazione Cassegrain. Si tratta del più grande telescopio spaziale ad infrarossi mai realizzato ed il suo specchio è il più grande posto in orbita finora. È quasi una volta e mezza più grande dello specchio del celebre Telescopio Spaziale Hubble.[5] L'osservatorio si specializzerà nell'osservazione degli oggetti poco conosciuti in particolare delle galassie neonate a migliaia o milioni di anni luce.

Lancio[modifica | modifica sorgente]

Il lancio multiplo, che ha permesso di portare in orbita l'Herschel Space Observatory ed il Planck Surveyor, è avvenuto il 14 maggio 2009 alle 13:12 GMT a bordo di un razzo Ariane 5 ECA dal Centre spatial guyanais di Kourou, nella Guyana francese.[6][7]

Il lancio era inizialmente previsto per la fine del 2007 o l'inizio del 2008,[8] tuttavia una serie di ritardi hanno condotto al completamento del telescopio solo nell'aprile del 2008.[9] Dopo la necessaria campagna di test di entrambi i satelliti a terra terminata nel febbraio del 2009,[10] il lancio programmato per il 16 aprile 2009[11] è stato posticipato al 6 maggio[12] e poi al 14 per eseguire ulteriori controlli di sicurezza sul razzo vettore.

Il razzo Ariane 5 ha immesso i due satelliti su un'orbita di fuga, altamente ellittica, che li ha portati a posizionarsi su due orbite di Lissajous nel secondo punto di Lagrange del sistema Sole-Terra, a 1,5 milioni di chilometri di distanza dal nostro pianeta.[6] Il Telescopio spaziale Herschel ha completato l'inserzione sull'orbita operativa il 5 giugno 2009.[13]

Fase operativa[modifica | modifica sorgente]

Dopo una fase di verifica delle strumentazioni, il Telescopio spaziale Herschel ha visto la prima luce tra il 14 ed il 15 giugno 2009, raccogliendo un'immagine della Galassia Vortice (M51).[14] Prima dell'effettiva entrata in servizio Herschel è stato impegnato in una fase di verifica delle prestazioni, in cui gli strumenti sono stato sottoposti a ulteriori test e calibrazioni. Questa fase è durata fino alla fine del novembre 2009, dopodiché la missione è entrata nella fase operativa.

Nel maggio 2010 il telescopio spaziale Herschel ha inviato sulla Terra l’immagine dell’embrione di una stella gigante che si svilupperà fino a diventare grande come duemila soli. L’osservazione di questo evento è resa possibile dalla capacità del telescopio di registrare la radiazione infrarossa e quindi di penetrare le nubi di polvere e gas che nascondono gli embrioni delle stelle.[15]

Termine operazioni[modifica | modifica sorgente]

Dopo più di tre anni di operatività, nel marzo del 2013, l'ESA ha comunicato che era ormai prossimo all'esaurimento il quantitativo di elio (inizialmente pari a 2300 litri[16]) presente sul telescopio, necessario per mantenere la temperatura degli strumenti osservativi a bordo ad una temperatura di 2-3 K e permetterne, così, il funzionamento.[17] Il refrigerante si è esaurito alle 14:49:23 (UTC) del 29 aprile 2013,[16] quando al controllo missione a terra è stato rilevato un primo incremento della temperatura degli strumenti oltre la soglia di guardia. Una seconda misurazione, avvenuta alle 15:20:01 (UTC), ha poi confermato il progressivo incremento della temperatura.[2]

Ciò ha decretato la conclusione della missione osservativa del telescopio,[16] che tuttavia è stato utilizzato per il mese seguente come un banco di prova per manovre di controllo e procedure di comando che dovrebbero trovare applicazione in successive missioni dell'Agenzia Spaziale Europea.[18] Inoltre, il satellite è stato allontanato dal punto L2 e spostato su un'orbita eliocentrica, leggermente superiore a quella della Terra, dove non dovrebbe risultare un pericoloso relitto per le future missioni spaziali. In particolare, è stata necessaria un'accensione dei motori per 7 ore e 45 minuti per spostare il telescopio sulla nuova orbita, avvenuta tra il 13 ed il 14 maggio. Infine, il 17 giugno, dalla stazione di New Norcia è giunto il comando di accensione dei motori fino all'esaurimento del propellente disponibile che segna il termine definitivo della missione.[18]

Obiettivi della missione[modifica | modifica sorgente]

  • Studiare la formazione delle galassie nell'universo primordiale e l'evoluzione seguente.
  • Studiare la formazione delle stelle e la loro interazione con le polveri interstellari
  • Osservare la composizione chimica e l'atmosfera e la superficie delle comete, dei pianeti e dei satelliti.
  • Esaminare la chimica molecolare dell'Universo.

Principali strumenti scientifici[modifica | modifica sorgente]

La radiazione infrarossa viene focalizzata da tre strumenti i cui sensori sono mantenuti a meno di 2 K:

PACS (Photodetecting Array Camera and Spectrometer)
Una fotocamera e spettrometro a bassa risoluzione che copre la banda tra 55 e 210 micrometri. Lo spettrometro ha una risoluzione tra 1000 e 5000 ed è in grado di ricevere segnali dell'ordine di 10-18 W/m². La fotocamera è in grado di riprendere immagini simultaneamente in due bande (60-85/85-130 micrometri e 130-210 micrometri) con un limite di pochi millijansky.[19]
SPIRE (Spectral and Photometric Imaging Receiver)
Una fotocamera e spettrometro a bassa risoluzione che copre la banda tra 194 e 672 micrometri. Lo spettrometro ha una risoluzione tra 40 e 1000 a lunghezze d'onda di 250 micrometri ed è in grado di riprendere sorgenti puntiformi con luminosità di circa 100 millijansky e sorgenti estese con luminosità di circa 500 millijansky.[20] La fotocamera ha tre bande spettrali, centrate a 250, 350 e 500 micrometri, rispettivamente con 139, 88 e 43 pixel. È in grado di riprendere sorgenti puntiformi con luminosità superiore a 2 millijansky e sorgenti estese con luminosità tra 4 e 9 millijansky.
HIFI (Heterodyne Instrument for the Far Infrared)
Un sensore con risoluzione spettrale fino a 107.[21] Lo spettrometro può operare all'interno di due bande, da 157 a 212 micrometri e da 240 a 625 micrometri.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ (EN) P. Garcia-Lario, 10 July 2009 (L+57, DOY 191) in HSC Operations (B)Log, HSC ESAC, 10 luglio 2009. URL consultato il 19 giugno 2013.
  2. ^ a b (EN) HSC ESAC, Herschel has run dry! in Herschel Latest News, 29 aprile 2013. URL consultato il 19 giugno 2013.
  3. ^ (EN) HSC ESAC, End of Herschel spacecraft operations in Herschel Latest News, 17 giugno 2013. URL consultato il 19 giugno 2013.
  4. ^ (EN) Herschel closes its eyes on the Universe, ESA Portal. URL consultato il 29 aprile 2013.
  5. ^ (EN) The largest infrared space telescope, ESA Portal. URL consultato il 20 giugno 2009.
  6. ^ a b (EN) ESA en route to the origins of the Universe, ESA Portal, 14 maggio 2009. URL consultato il 20 giugno 2009.
  7. ^ (EN) Herschel and Planck: Near-perfect injection by Ariane, ESA Portal, 15 maggio 2009. URL consultato il 20 giugno 2009.
  8. ^ (EN) ESA’s Herschel and Planck launcher contract signed, ESA Portal, 14 dicembre 2005. URL consultato il 20 giugno 2009.
  9. ^ (EN) Herschel spacecraft assembly complete, ESA Portal, 23 aprile 2008. URL consultato il 20 giugno 2009.
  10. ^ (EN) Herschel and Planck ready to move to launch site, ESA Portal, 9 febbraio 2009. URL consultato il 20 giugno 2009.
  11. ^ (EN) Herschel and Planck launch postponed, ESA Portal, 13 marzo 2009. URL consultato il 20 giugno 2009.
  12. ^ (EN) Herschel and Planck to lift off on 6 May, ESA Portal, 8 aprile 2009. URL consultato il 20 giugno 2009.
  13. ^ (EN) Herschel and Planck commissioning has begun, ESA Portal, 19 maggio 2009. URL consultato il 20 giugno 2009.
  14. ^ (EN) Herschel’s daring test: a glimpse of things to come, ESA Portal, 19 giugno 2009. URL consultato il 20 giugno 2009.
  15. ^ (EN) Herschel reveals the hidden side of star birth, ESA Portal, 6 maggio 2010. URL consultato il 7 maggio 2010.
  16. ^ a b c (EN) Herschel closes its eyes on the Universe, ESA Portal, 29 aprile 2013. URL consultato il 19 giugno 2013.
  17. ^ (EN) 5 marzo 2013, Herschel to finish observing soon, ESA Portal. URL consultato il 19 giugno 2013.
  18. ^ a b (EN) ESOC, Herschel ends operations as orbiting testbed, ESA Portal, 17 giugno 2013. URL consultato il 19 giugno 2013.
  19. ^ PACS - Photodetector Array Camera and Spectrometer. URL consultato il 29 settembre 2007.
  20. ^ SPIRE - Spectral and Photometric Imaging Receiver, European Space Agency. URL consultato il 29 settembre 2007.
  21. ^ HIFI - Heterodyne Instrument for the Far Infrared, European Space Agency. URL consultato il 29 settembre 2007.

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Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]