Durante la 21esima missione di rifornimento commerciale di Northrop Grumman verso la Stazione Spaziale Internazionale, prevista non prima delle 17:28 italiane di sabato 3 agosto 2024, sarà trasportato e consegnato agli astronauti un kit appositamente progettato per riparare il telescopio a raggi X NICER (Neutron star Interior Composition Explorer).
Situato vicino a uno dei pannelli solari della Stazione, NICER è stato danneggiato a maggio 2023, da quando della luce solare indesiderata ha iniziato a entrare nel telescopio. Nel corso di un anno, gli scienziati hanno progettato, costruito, testato e fornito una soluzione, dopo che la NASA ha confermato la sua intenzione di ripararlo. A maggio 2024 è stato fornito al Johnson Space Center il kit di riparazione sviluppato dal team.
Gli astronauti effettueranno un’EVA (Extra-Vehicular Activity) per completare la riparazione. NICER sarà così il primo telescopio a raggi X in orbita ad essere riparato dagli astronauti, e solo il quarto osservatorio spaziale ad essere riparato, più in generale.
Cos’è successo a NICER?
NICER è un telescopio a raggi X delle dimensioni di una lavatrice, parte del programma Explorers della NASA. Osserva e misura diversi fenomeni cosmici ad alte energie, come le caratteristiche delle stelle di neutroni, che contengono la materia più densa che gli scienziati possano osservare direttamente, e i lampi radio veloci.
Dal maggio 2023, i dati di NICER hanno iniziato a essere compromessi dalla presenza di luce indesiderata. Le foto scattate a bordo della stazione hanno rivelato diverse aree di danni agli scudi termici di NICER.
Gli scudi sono 500 volte più sottili di un capello umano e filtrano la luce infrarossa, ultravioletta e visibile, consentendo il passaggio dei raggi X. Coprono ciascuno dei 56 concentratori di raggi X di NICER, set di 24 specchi circolari annidati progettati per saltare i raggi X nei corrispondenti rilevatori. Un parasole copre ogni concentratore e gruppo di scudi, con un leggero spazio tra di loro. I parasole sono segmentati da sei montanti interni, che ricordano una torta a fette.
Il danno più grande agli scudi è di circa 5×9 centimetri. Gli altri sono più piccoli, dell’ordine del centimetro. Durante il giorno della stazione, il danno consente alla luce solare di raggiungere i rilevatori, saturando i sensori e interferendo con le misurazioni di NICER.
Il team della missione ha modificato le modalità di osservazioni diurne per mitigare l’effetto, mentre il danno non influisce sulle osservazioni notturne.
Le toppe progettate per la riparazione
NICER, installato sulla ISS roboticamente e gestito da remoto dagli scienziati, non era stato progettato per essere riparato. “Quando abbiamo deciso di esaminare la possibilità di riparare le aree più danneggiate sugli scudi termici, abbiamo dovuto escogitare un metodo che avrebbe utilizzato le parti esistenti del telescopio e i kit di strumenti della stazione” ha spiegato Keith Gendreau, PI della missione.
Il team ha optato per progettare delle toppe cuneiformi, ognuna alta circa 5 centimetri, che andranno inserite tra i parasole del telescopio. Meccanicamente sono molto semplici, perché sono progettate per sfruttare un pezzo dell’attrezzatura degli astronauti, lo “strumento con impugnatura a T” (T-handle tool).
Una linguetta in fondo a ogni toppa (il cui blocco è indicato dalla scritta LCK, vedi foto sottostante) si trasformerà nello spazio tra la parte inferiore del parasole e la parte superiore dello scudo termico, mantenendolo così in posizione.
Durante l’EVA, gli astronauti porteranno le toppe in un caddy, una struttura rettangolare contenente due parasole di scorta con le toppe tenute all’interno. Procederanno poi con l’installazione di cinque di queste toppe, coprendo le aree più danneggiate. Così, bloccheranno la luce solare che attualmente influenza le misurazioni dei raggi X di NICER.
Il kit di riparazione contiene 12 toppe in totale, perciò 7 di queste rimarranno di scorta.
