Installato vicino ai pannelli solari interni di tribordo della Stazione Spaziale Internazionale, da luglio 2017 il telescopio spaziale NICER (Neutron star Interior Composition Explorer) scandaglia il cielo, per studiare il cosmo nella lunghezza d’onda dei raggi X.
Nel maggio 2023, gli scienziati hanno scoperto che della luce solare indesiderata entrava nello strumento, raggiungendo i sensibili rivelatori del telescopio e compromettendone le immagini. Il team ha dunque adottato misure immediate per mitigare l’impatto sulle osservazioni, ma ha anche iniziato a pensare a una possibile riparazione diretta.
Lo scorso venerdì 12 aprile 2024, il responsabile scientifico di NICER presso il Goddard Space Flight Center della NASA ha presentato la questione durante il 21° incontro dell’High Energy Astrophysics Division dell’American Astronomical Society, in Texas. Dopo mesi di riflessione, infatti, la NASA sta progettando di ripararlo durante un’EVA con astronauti, entro la fine dell’anno 2024.
Questa riparazione renderà NICER il quarto osservatorio scientifico in orbita riparato dagli astronauti, dopo il telescopio spaziale Hubble, il Solar Maximum Mission (SMM) e l’Alpha Magnetic Spectrometer (AMS).
La missione di NICER compromessa dalla luce solare
NICER è una missione del programma Explorers della NASA, che collabora anche in tandem automatizzato con l’esperimento MAXI (Monitor of All-sky X-ray Image) dell’agenzia spaziale giapponese JAXA. Quando lavora da solo, NICER osserva il cielo a raggi X raccogliendo dati su molti fenomeni cosmici, come gli impulsi regolari provenienti da stelle di neutroni.
Il telescopio è dotato di 56 concentratori di raggi X in alluminio. Ogni concentratore ha una serie di specchi, progettati per far passare i raggi X in un rilevatore. Davanti al concentratore si trova un filtro sottile, chiamato scudo termico, che blocca la luce solare. Il concentratore è sormontato da un pezzo circolare cavo di composito di carbonio, il parasole, con sei segmenti che ricordano una torta a fette.
Il parasole è progettato per mantenere i concentratori freschi alla luce del Sole, e proteggere i delicati scudi termici. Dopo che si è sviluppata la perdita di luce, le foto hanno rivelato diverse aree danneggiate in alcuni scudi, anche se ciò che le ha causate non è ancora chiaro.
Ciò che è evidente è che mentre le osservazioni notturne di NICER non vengono influenzate e il telescopio continua a produrre dati scientifici incredibili, durante le osservazioni giornaliere, ovvero quando il Sole colpisce lo strumento, la luce indesiderata compromette pesantemente le sue capacità.
Come avverrà la riparazione?
NICER non era stato progettato per essere riparato durante una missione di servizio: era stato installato sulla ISS roboticamente, e viene gestito dagli scienziati direttamente da Terra. Gli scienziati hanno quindi preso in considerazione sia soluzioni EVA che che soluzioni robotiche, cercando di capire come intervenire sul telescopio sfuttando ciò che era già presente tra i kit di strumenti della ISS.
La soluzione che hanno convenuto per risolvere il problema è semplice. Cinque elementi cuneiformi saranno inseriti nei parasole sopra le zone più danneggiate dei concentratori, e si bloccheranno in posizione. Queste “toppe”, meccanicamente molto semplici, sono progettate per sfruttare un pezzo dell’attrezzatura degli astronauti, lo “strumento con impugnatura a T” (T-handle tool).
Steve Kenyon, responsabile meccanico di NICER a Goddard, ha spiegato: “Abbiamo condotto test per confermare che il lavoro di riparazione sarà una soluzione efficace per la perdita di luce del NICER. E che sarà completamente sicuro per gli astronauti durante l’attività extraveicolare”.
La riparazione è attualmente prevista per la 21esima missione di servizio di rifornimento commerciale della Northrop Grumman, entro la fine dell’anno. Gli astronauti completeranno la loro installazione durante un’EVA, insieme ad altre attività.
