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Space Eye: il problema di Hubble continua con l’avanzare del telescopio Webb

Il prossimo grande occhio della NASA nel cielo, il Golden Mirror James Webb Space Telescope (JWST), ha superato un’importante revisione questa settimana, avvicinandolo di un passo al suo lancio di novembre e osservando nuove parti dell’universo per gli scienziati qui sulla Terra.

Questa è una buona notizia per l’agenzia spaziale statunitense, che ha trascorso le ultime settimane a risolvere i problemi con la sua attuale finestra sull’universo, il telescopio spaziale Hubble.

Il telescopio tecnico che ha rivoluzionato la nostra comprensione dell’universo per più di tre decenni sta affrontando un errore tecnico. Secondo la NASA, il 13 giugno il computer che trasportava il carico utile del telescopio spaziale Hubble, che alimenta gli strumenti scientifici della navicella spaziale, si è improvvisamente guastato.

In più di 30 anni nel cielo, il telescopio spaziale Hubble ha catturato immagini straordinarie come queste dalla galassia Messier 106. [File: STScI/AURA, R Gendler via AP]

Di conseguenza, i dispositivi a bordo dell’aeromobile non hanno lo scopo di scattare foto e raccogliere dati in questo momento. I migliori e più brillanti dell’agenzia hanno lavorato duramente per riportare online il vecchio telescopio e hanno eseguito una serie di test, ma ancora non sembravano capire cosa fosse andato storto.

“È solo la difficoltà di provare a riparare qualcosa che orbita intorno a 400 miglia [653 million kilometres] “Sulla tua testa invece che nel tuo laboratorio”, ha detto ad Al Jazeera Paul Hertz, direttore dell’astrofisica della NASA.

“Se questo computer fosse in laboratorio, la diagnosi sarebbe molto veloce”, ha spiegato. “Tutto ciò che possiamo fare è inviare un comando, vedere quali dati escono dal computer, quindi inviare i dati e provare ad analizzarli”.

numero di bolle

Quando Hubble è stato lanciato il 24 aprile 1990, gli scienziati erano felici di guardare lo spazio con un nuovo paio di “occhi”, ma non avevano idea di quanto il telescopio avrebbe influenzato la nostra comprensione dell’universo.

Il telescopio guarda più lontano nel mondo e spia di più rimuovere la galassia mai galaxy Uno che si è formato solo 400 milioni di anni dopo il Big Bang.

Questa immagine del telescopio spaziale Hubble mostra una galassia di un caldo ammasso di stelle più lontano di quanto chiunque abbia scoperto in precedenza, da un’epoca in cui l’universo aveva solo 400 milioni di anni. [File: Space Telescope Science Institute via AP]

Hubble ha anche prodotto grandi scatti galattici come Il campo ultra profondo di Hubble.

Centinaia di migliaia di antiche galassie che si sono formate molto prima che la Terra esistesse in una singola immagine. Ogni galassia è un grande e fiorente centro stellare, dove sono nate, vissute e morte centinaia di miliardi di stelle.

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La luce di queste galassie ha impiegato miliardi di anni per raggiungere i sensori di Hubble, rendendolo una sorta di macchina del tempo, una macchina che ci porta in un viaggio nel tempo per vederlo com’era migliaia di anni fa. milioni di anni.

Hubble ha anche spiato i nostri vicini cosmici e ha scoperto alcune lune intorno a Plutone.

Le sue osservazioni hanno mostrato che quasi tutte le galassie hanno un foro di fondo supermassiccio al centro e Hubble ha anche aiutato gli scienziati a creare una grande mappa 3D della forma sfuggente e invisibile della materia che rappresenta la maggior parte della materia nell’universo.

La materia oscura, la materia misteriosa non può essere vista. Gli scienziati sanno che esiste solo misurando il suo effetto sulla materia ordinaria. Grazie al kit scientifico di Hubble, gli scienziati sono stati in grado di crearne uno Mappa 3D della materia oscura.

quello che è successo

I ricercatori hanno pianificato a lungo l’inevitabile morte di Hubble. Negli ultimi 31 anni, il telescopio ha subito molti sconvolgimenti.

Subito dopo il lancio, la NASA ha scoperto che qualcosa non andava: lo specchio principale di Hubble era sbagliato. Il telescopio è l’unico telescopio nella storia della NASA progettato per essere utilizzato dagli astronauti.

Gli astronauti Stephen L. Smith e John M. Grunsfeld hanno operato con il telescopio spaziale Hubble in una missione nel dicembre 1999. [File: NASA/JSC via AP]

Durante la loro vita (e durante il programma navetta dell’agenzia), gruppi di astronauti della NASA hanno riparato e aggiornato Hubble e i suoi strumenti in cinque diverse occasioni.

Quando la navetta spaziale si ritirò nel 2011, ciò significava che Hubble sarebbe rimasto da solo. Se il telescopio incontra problemi, i controllori di terra dovranno ripararli a distanza.

Finora si è dimostrato efficace. Cioè fino al 13 giugno.

Dopo le 16:00 EDT (20:00 GMT), è sorto un problema con il payload computer dell’osservatorio che ha messo il telescopio e i suoi strumenti scientifici in modalità sicura.

Hubble ha due computer caricati a bordo: il computer principale e la macchina di backup ridondante. Questi computer, chiamati NASA Standard Spacecraft Computer-1 (o NSSC-1), sono stati installati durante una delle operazioni di manutenzione del telescopio nel 2009; Tuttavia, è stato costruito negli anni ’80.

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Fanno parte della Scientific Instrument Command and Data Processing Unit (SI C&DH), a Solo Nel telescopio spaziale Hubble che si collega agli strumenti scientifici del telescopio e coordina i dati da inviare sulla Terra. Contiene anche quattro moduli di memoria (uno principale e tre di backup).

Il dispositivo attuale è un sostituto installato dagli astronauti sulla missione dello shuttle STS-125 nel maggio 2009 dopo che il dispositivo originale si è rotto nel 2008.

Quando il computer principale si è bloccato a giugno, la NASA ha cercato di attivare il backup, ma entrambe le macchine hanno riscontrato lo stesso errore, indicando che il vero problema risiedeva altrove nel telescopio.

Il team sta attualmente analizzando i vari componenti di SI C&DH, compreso il regolatore di potenza e l’unità di coordinamento dei dati. Se il problema è in una di queste parti, gli ingegneri potrebbero dover eseguire una serie di comandi più complessi per passare ai backup di queste parti.

Questa immagine del telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA mostra la galassia M66, la più grande del trio Leo. [File: NASA, ESA/Hubble Collaboration via AP]

La NASA afferma che ci vorrà del tempo per risolvere il problema e passare ai sistemi di backup, se necessario. Questo perché l’attivazione di questi backup è una manovra più rischiosa di qualsiasi cosa il team abbia tentato finora.

Il team operativo ha bisogno di diversi giorni per apprendere come funziona la macchina di backup prima che possa riprendere il normale funzionamento. Il backup non è stato utilizzato dall’installazione nel 2009, ma secondo la NASA “è stato meticolosamente testato a terra prima dell’installazione sulla navicella spaziale”.

Parte del problema di Hubble è che l’osservatorio è progettato per essere riparato direttamente. Senza una navetta spaziale, semplicemente non c’è modo di farlo.

“La più grande differenza tra i problemi precedenti e questo è che non c’è modo di sostituire le parti ora”, ha detto ad Al Jazeera John Grunsfeld, un ex astronauta della NASA.

Ma ha aggiunto: “Il team che lavora in Hubble è davvero bravo in ingegneria. Sono sicuro che ci riusciranno”.

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in attesa

Il James Webb Space Telescope, il cui lancio è previsto per novembre, dovrebbe estendere l’eredità di Hubble. L’enorme telescopio, in realtà un gigantesco origami, rivelerà i suoi specchi dorati e guarderà l’universo più lontano di quanto Hubble avrebbe mai potuto fare prima. I sensori a infrarossi consentiranno agli scienziati di studiare incredibili vivai, il cuore delle galassie e altro ancora.

Hubble ci ha mostrato che quasi tutte le galassie hanno buchi neri supermassicci al centro, i più luminosi che chiamiamo quasar. Questi oggetti incredibilmente luminosi possono dirci molto sull’evoluzione delle galassie, poiché i raggi e i venti del quasar aiutano a modellare la galassia ospite.

Osservazioni precedenti hanno mostrato che esiste una relazione tra le masse dei buchi neri supermassicci e le masse nelle loro galassie, il che significa che i quasar possono aiutare a regolare la formazione stellare nella galassia ospite.

Nell’agosto 2020, il telescopio spaziale Hubble ha catturato questa immagine di Giove e di una delle sue lune, Europa, a sinistra, quando il pianeta era a 653 milioni di chilometri (406 milioni di miglia) dalla Terra. [File: NASA/ESA via AP]

“Vediamo i buchi neri in un’epoca in cui l’universo aveva solo 800 milioni di anni, che è massiccio quanto il più massiccio che vediamo oggi, quindi si sono evoluti molto presto”, ha detto ad Al Jazeera Chris Willott dell’Agenzia spaziale canadese.

“Studiando le loro galassie, possiamo vedere l’impatto di buchi neri così estremi sulla formazione stellare precoce in queste galassie”.

Attraverso gli occhi di Hubble, gli scienziati non solo possono rilevare singole stelle nelle galassie con questi quasar ultra luminosi, ma con Webb gli scienziati sperano di essere in grado di vedere non solo le singole stelle, ma anche il gas da cui si sono formate queste stelle.

Ciò significa che il telescopio Webb ha il potenziale per rivoluzionare veramente la nostra comprensione della formazione e dell’evoluzione delle galassie, proprio come Hubble ha fatto con la nostra conoscenza dell’universo negli ultimi tre decenni.