Le immagini più belle scattate dal telescopio spaziale che ci ha fatto conoscere l’universo
A 35 anni dalla sua messa in orbita, l’ormai celebre telescopio spaziale Hubble è prossimo alla pensione, ma non smette di regalarci stupende immagini del nostro universo
Tommaso Nicolò
Quando in quel famoso 24 aprile del 1990 il telescopio spaziale Hubble cominciava la sua cavalcata cosmica alla scoperta dei segreti dell’universo, nessuno avrebbe potuto immaginare l’immenso contributo scientifico e più in generale culturale, che questo strumento avrebbe apportato al genere umano. Un pioniere della ricerca spaziale, un perfetto incrocio di tecnica e sogno, di illuminismo e romanticismo, in cui la ragione e una spinta inarrestabile verso l’assoluto si amalgamano perfettamente. Oggi nel suo trentacinquesimo compleanno, abbiamo ritenuto rendere omaggio al telescopio spaziale Hubble, ripercorrendone la storia da principio.
Sin da quando Galilei costruì il suo primo cannocchiale, apparve subito chiaro che qualcosa comprometteva la qualità delle immagini osservate, le quali delle volte apparivano poco nitide, tremolanti. Il fenomeno, oggi ben noto, è quello della turbolenza atmosferica, in cui la massa d’aria presente sulle nostre teste essendo un fluido devia la luce proveniente dall’oggetto lontano restituendo all’osservatore un’immagine più o meno distorta a seconda delle condizioni ambientali. Per fare un esempio, è come se provassimo ad osservare in dettaglio una moneta posta sul fondo di una piscina. L’acqua in condizioni di calma ci permette di scorgere qualche dettaglio, ma se si alza il vento o se qualcosa interferisce con l’acqua, questa si increspa distorcendo l’immagine, rendendone difficoltosa la risoluzione. Questo problema ha da sempre rappresentato un limite per gli astronomi perennemente costretti a lavorare con un limite invalicabile o quasi. L’unico modo per poter ovviare al problema è eliminare l’atmosfera o in maniera molto meno drastica e pericolosa per la salute umana, oltrepassarla. In altri termini, lanciare un telescopio nello spazio. Il primo a fare i calcoli per riuscire a compiere un’impresa simile fu il fisico teorico Lyman Spitzer e da quel momento l’idea divenne via via sempre più concreta. Prima di Hubble, tuttavia, la Nasa avviò un programma sperimentale, il progetto Oao (Orbiting Astronomical Observatory), il cui obbiettivo era quello di lanciare nella bassa orbita terrestre una serie di piccoli telescopi e sebbene alcune missioni non ebbero successo, a partire dal 1968 i primi telescopi spaziali iniziarono a lavorare. La fortuna del progetto Oao e i risultati ottenuti accrebbero l’entusiasmo nei ricercatori della Nasa, i quali cominciarono a pensare ad un molto più ambizioso: costruire e lanciare in orbita un grande telescopio. Nacque così, già nel 1977, lo Space Telescope progect, successivamente ribattezzato Hubble.
Il telescopio Hubble, come tutti i grandi progetti, è stato tutt’altro che semplice da realizzare, dovendo affrontare, problemi di ogni sorta, da quelli di natura progettuale a quelli di natura politica, che insieme portarono ad un ritardo significativo sulla tabella di marcia. Quando il 24 aprile del 1990 Hubble fu lanciato, il ritardo accumulato era di ben sette anni e i costi per la sua realizzazione avevano sforato non di poco il budget preventivato. Dai circa 400 milioni di dollari inizialmente previsti per la sua costruzione, la spesa finale arrivò a toccare i 5 miliardi di dollari. La lunga attesa e i costi onerosi contribuirono a far crescere non poco le aspettative su Hubble, che prometteva di essere un gioiello della tecnologica, foriero di una rivoluzione per la ricerca astronomica. Perciò, quando arrivarono le prime immagini trasmesse da Hubble sulla Terra, la delusione fu enorme. La qualità delle foto era di gran lunga inferiore a quella teorizzata e nessuno riusciva a trovare una spiegazione, fino a quando gli scienziati non trovarono, è proprio il caso di dirlo, il difetto sulla lente. Analizzando le ottiche di Hubble con attenzione emerse che in fase di lavorazione era stato commesso un errore sulla forma dello specchio principale che discostava di 2 micron da quella prevista. 2 micron su uno specchio dal diametro di 2, 5 metri possono sembrare nulla ad un occhio inesperto, ma invece rappresentano un errore capace di compromettere persino la qualità dei telescopi amatoriali. Insomma, il telescopio Hubble aveva bisogno di un oculista che gli correggesse la vista, ma ovviamente riportare sulla Terra un oggetto dal peso di svariate tonnellate e distante a circa 1000 km dal pianeta non era affatto possibile. Cosa fare allora?
Tre anni dopo il lancio di Hubble e dopo varie peripezie burocratiche e giuridiche la Nasa inviò una missione Shuttle in orbita introno al telescopio, agli astronauti spettava il difficile compito di riuscire a riparare il danno, il tutto mentre fluttuavano nello spazio. Per correggere le forti aberrazioni, gli scienziati progettarono e fecero costruire un articolato apparato di lenti da far indossare al telescopio. Ultimata la riparazione bisognava testarla e con grande sollievo per i ricercatori e non solo, quando arrivarono le prime nuove immagini rilasciate da Hubble lo spettacolo e lo stupore furono immensi. Sui monitor comparve NGC 346, un ammasso stellare aperto avvolto da una nebulosa: un insieme di stelle brillanti incastonate in un sottile e trasparente velo color rosa, la prova che Hubble ce l’aveva fatta. Ma, forse, seppur indirettamente, il primo grande contributo Hubble l’ha dato in campo medico e tutto grazie a quell’errore di fabbrica.
Quando la Nasa si accorse del difetto sullo specchio primario, cercò di sviluppare diverse tecnologie per correggere l’errore senza dover riparare fisicamente lo specchio. Sebbene alla fine sia stato necessario intervenire in modo diretto sul problema, le tecniche di miglioramento della gamma dinamica applicate sulle immagini di Hubble non sono andate perdute, bensì sono state utilizzate per migliorare la qualità delle mammografie che grazie a quella tecnologia sono oggi in grado di identificare strutture maligne molto più subdole e piccole, permettendo di intervenire tempestivamente e salvando innumerevoli vite umane.
Analizzare il contributo che in questi 35 anni il telescopio Hubble ha dato in ambito astronomico è cosa assai difficile. È sufficiente pensare che gli articoli scientifici pubblicati grazie alle sue osservazioni superano i 18.000, ovvero circa il 25% dell’intera produzione astronomica mondiale. Ha contribuito a migliorare la nostra conoscenza dell’universo profondo grazie ai suoi celebri scatti “ultra deep field”. Ha fotografato galassie da record, tra cui la lontanissima Gn z11 una delle più lontane mai osservate dall’umanità. Per non parlare dell’enorme contributo dato nel dimostrare e confermare l’accelerazione dell’espansione dell’universo. Insomma, i contributi sono incalcolabili e tal volta anche imprevedibili, come quelli già citati in ambito medico o come quelli forniti a branche dell’astronomia per le quali il telescopio non era stato progettato, ne sono un esempio lampante lo studio degli esopianeti e delle loro atmosfere, in cui Hubble si è distinto riuscendo ad individuare persino la presenza di vapore acque in alcune di esse.
In conclusione, tessere le lodi di un gioiello della tecnica qual è il telescopio Hubble è quantomai semplice, sebbene l’opinione pubblica, specie negli ultimi anni segnati dalle guerre e dal susseguirsi di crisi economiche e sanitarie, stia perdendo l’entusiasmo per quel sogno romantico-illuministico di cercare l’infinito, capirlo e conoscerlo. Un sogno di cui Hubble è ancora oggi un custode prezioso e che può, con i suoi occhi regalare ancora tanta bellezza, la stessa che salverà il mondo. Non ci resta perciò nulla da dire se non: lunga vita al telescopio Hubble.
