Credits: NASA's Goddard Space Flight Center/CI Lab

Intro: programma Pioneers

La NASA ha scelto quattro missioni di astrofisica su piccola scala per un nuovo programma chiamato Pioneers. Attraverso piccoli satelliti e palloni aerostatici scientifici, queste selezioni permettono nuove piattaforme per esplorare fenomeni cosmici come l’evoluzione delle galassie, esopianeti, neutrini ad alta energia e fusioni di stelle di neutroni.

I principali ricercatori di questi concept portano un pensiero innovativo e fuori dagli schemi al problema di come fare esperimenti di astrofisica ad alto impatto con un piccolo budget“, ha detto Thomas H. Zurbuchen, amministratore associato della Direzione delle missioni scientifiche della NASA. “Ciascuno degli esperimenti proposti farebbe qualcosa che nessun altro telescopio o missione della NASA può fare, colmando importanti lacune nella nostra comprensione dell’universo nel suo complesso“.

I 4 concept

Questi sono i quattro concetti scelti per ulteriori studi:

  • Aspera è uno SmallSat che studierà l’evoluzione della galassia. Attraverso osservazioni alla luce ultravioletta, esaminerà il gas caldo nello spazio tra le galassie, chiamato mezzo intergalattico, e l’afflusso e il deflusso di gas dalle galassie. Il mezzo intergalattico è una componente importante dell’universo, ma è poco misurato; Aspera colmerebbe questa lacuna. Il ricercatore principale è Carlos Vargas dell’Università dell’Arizona.
  • Pandora è uno SmallSat che studierà 20 stelle e i loro 39 esopianeti nella luce visibile e infrarossa. Il suo scopo è quello di districarsi tra i segnali provenienti dalle stelle e dalle atmosfere planetarie. Comprendere come i cambiamenti nella luce stellare influenzino le misurazioni degli esopianeti è un problema eccezionale nella ricerca di pianeti abitabili al di fuori del sistema solare. La ricercatrice principale è Elisa Quintana del Centro di volo spaziale Goddard della NASA.
  • StarBurst è uno SmallSat che rileverà i raggi gamma ad alta energia provenienti da eventi come le fusioni di densi resti stellari chiamati stelle di neutroni. Ciò fornirebbe una preziosa visione di tali eventi, che vengono rilevati anche attraverso le onde gravitazionali dagli osservatori sulla Terra. Questi eventi sono il luogo in cui si formano la maggior parte dei metalli pesanti dell’universo, come l’oro e il platino. Ad oggi, solo uno di questi eventi è stato osservato simultaneamente nelle onde gravitazionali e nei raggi gamma; StarBurst ne troverebbe fino a 10 all’anno. L’investigatore principale è Daniel Kocevski del NASA Marshall Space Flight Center.
  • Il PUEO è una missione con pallone aerostatico progettata per il lancio dall’Antartide che rileverà segnali di neutrini ad altissima energia, particelle che contengono preziosi indizi sui processi astrofisici ad altissima energia, tra cui la creazione di buchi neri e fusioni di stelle di neutroni. I neutrini viaggiano indisturbati attraverso l’universo, trasportando informazioni su eventi a miliardi di anni luce di distanza. Il PUEO sarebbe la più sensibile indagine sui neutrini cosmici ad altissima energia mai condotta. L’investigatore principale è Abigail Vieregg dell’Università di Chicago.

Dopo un’ulteriore definizione, questi quattro concept saranno sottoposti a una revisione dello studio prima di essere approvati per il volo.

Nuove opportunità di ricerca

Il programma Pioneers offre l’opportunità ai ricercatori di inizio e metà carriera di proporre esperimenti innovativi e di condurre per la prima volta ricerche spaziali o suborbitali.

Grazie a questo programma progettato per attirare giovani professionisti, abbiamo ricevuto due dozzine di grandi idee da una coorte diversificata di innovatori presso università, laboratori di ricerca e centri NASA“, ha dichiarato Paul Hertz, direttore della divisione di astrofisica della NASA presso il quartier generale della NASA a Washington.

I principali ricercatori devono essere creativi nella progettazione di missioni per contenere le spese, dato che il tetto massimo dei costi per una missione dei Pioneers è di 20 milioni di dollari. Questo basso prezzo è reso possibile in parte dalla fiorente industria dei piccoli satelliti per l’osservazione della Terra e l’accesso a Internet, che permette ai ricercatori di acquistare veicoli spaziali già pronti. Inoltre, i telescopi sviluppati da altre agenzie governative possono essere utilizzati, piuttosto che partire da zero.

Il programma stesso è un esperimento per la NASA. L’agenzia non ha mai sollecitato proposte per questo tipo di esperimenti astrofisici a costi così bassi con vincoli così stretti. Alcuni di questi concept potrebbero, dopo ulteriori studi, richiedere un budget maggiore, il che significa che alla fine non verrebbero approvati per il volo attraverso il programma Pioneers.

Non sappiamo se ci sia una grande astrofisica che possa essere fatta in un satellite da 20 milioni di dollari, ma abbiamo sfidato la comunità e loro hanno inviato un sacco di proposte innovative“, ha detto Hertz. “Ora, siamo entusiasti di vedere se riusciranno a realizzarle“.