Un’innovazione basata su un pallone stratosferico apre una finestra sull’Universo
L’idea di fondo dei telescopi a pallone stratosferico è piuttosto semplice. Un telescopio viene attaccato a un grande pallone di elio e lanciato a un’altitudine tra i 30 e i 40 km, da dove esegue le sue osservazioni. «Stiamo parlando di grossi palloni con diametri compresi tra i 70 e i 100 metri», spiega il coordinatore del progetto ESBO DS Philipp Maier, dell’Institute of Space Systems, presso l’Università di Stoccarda in Germania. «Questi palloni sono in grado di trasportare fino a 3,6 tonnellate.» Il vantaggio principale è che permettono agli astronomi di superare le limitazioni dell’atmosfera terrestre. «La nostra atmosfera oscura una grossa parte dello spettro elettromagnetico», spiega Maier. «Solo una piccola parte di tale spettro è in grado di penetrare, ovvero la luce visibile e alcune onde radio.» I satelliti basati su palloni stratosferici sono inoltre molto più economici rispetto all’invio di un telescopio nello spazio. Oltretutto, prosegue Maier, il lavoro sui telescopi nello spazio deve essere avviato circa 15 anni prima del lancio programmato, un tempo entro il quale la tecnologia potrebbe già risultare obsoleta. «Invece un pallone scende approssimativamente ogni mese, permettendoci di aggiustare le cose o aggiungere nuovi strumenti», spiega.
Sistemi telescopici efficienti
Tuttavia, il potenziale di questa tecnologia non è stato ancora pienamente sfruttato. I telescopi a pallone stratosferico sono costruiti solitamente per esperimenti una tantum, cosa che Maier ritiene uno spreco. «Volevamo vedere se c’era un modo più efficiente di far funzionare questi telescopi e di rendere i dati raccolti disponibili a tutta la comunità astronomica», spiega ancora il ricercatore. «Dopo averne dimostrato la fattibilità teorica, la fase successiva è stata quella di costruire un prototipo. Questo è stato il punto di partenza del progetto ESBO DS.» Il team del progetto ha lavorato per sviluppare un piccolo prototipo, pesante circa un tonnellata, completo di una gondola di pallone per attaccare e direzionare il telescopio. «Un obiettivo fondamentale era di rendere l’intero sistema modulare», osserva Maier. «Ciò significa che il prototipo è in grado di sostenere diversi strumenti, compresi i telescopi a infrarossi.» Il team del progetto ha inoltre identificato la possibilità di usare parafoil pilotabili invece che paracadute non pilotabili per riportare il telescopio in sicurezza sulla Terra, per proteggere meglio il carico utile e la gondola.
Astronomia di prossima generazione
Il prossimo passo nell’evoluzione di questa tecnologia è l’esecuzione di test pilota. «Ciò che è davvero entusiasmante è che ora abbiamo questo prototipo nell’hangar, quasi pronto a prendere il volo», sottolinea Maier. «Il nostro obiettivo è di procedere a una dimostrazione dell’atterraggio del parafoil pilotabile l’anno prossimo e poi eseguire un volo scientifico più lungo entro l’autunno 2023.» Una volta completamente operativo, Maier è fiducioso che il prototipo funzionerà come un nuovo osservatorio all’avanguardia per l’astronomia europea. «Potremmo usarlo, per esempio, per capire meglio le nane bianche», osserva Maier. «Si tratta di stelle calde e piccole nelle fasi finali dell’evoluzione stellare. Soprattutto quando si presentano in sistemi binari, cioè due nane che orbitano l’una attorno all’altra, possono verificarsi molti fenomeni interessanti. Si presume che esistano molti di questi sistemi binari, ma ne conosciamo solo una manciata.» Guardando al futuro, Maier si auspica che il sistema possa ospitare un telescopio di prossima generazione nel lontano infrarosso. «Questo potrebbe portare a una migliore comprensione del modo in cui si formano le stelle e i pianeti, e del modo in cui ha avuto luogo l’evoluzione chimica nell’Universo», aggiunge. «Potrebbe fornirci indizi su come sia emersa l’acqua nei sistemi planetari.»
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