35 Anni di Hubble: un’epopea di scoperte cosmiche

Il mese di aprile del 2025 segna un anniversario straordinario per l’esplorazione spaziale e l’astronomia: il telescopio spaziale Hubble compie 35 anni dal suo lancio. Questo strumento orbitante, frutto della collaborazione tra la NASA e l’Agenzia Spaziale Europea (ESA), ha profondamente trasformato la nostra comprensione del cosmo e ha ridefinito ogni aspetto dell’astronomia dal suo ingresso in orbita nel 1990. Dalla spettacolare collisione di una cometa con Giove fino alla scoperta di lune attorno a Plutone, dalle vivaci nursery stellari della Via Lattea all’analisi delle atmosfere di esopianeti distanti, Hubble ha scrutato l’universo con una chiarezza senza precedenti, aprendo una nuova era di scoperte.

Il sogno di collocare un telescopio al di sopra delle turbolenze dell’atmosfera terrestre si è concretizzato il 24 aprile 1990, quando lo Space Shuttle Discovery decollò dal Kennedy Space Center portando con sé il telescopio spaziale Hubble. Questa impresa tecnologica e scientifica ambiziosa, nata da una stretta collaborazione tra NASA ed ESA, aveva l’obiettivo di superare i limiti imposti dalle osservazioni da terra, offrendo una visione nitida e dettagliata del cosmo. Tuttavia, le prime immagini trasmesse da Hubble rivelarono un’amara sorpresa: lo specchio primario del telescopio presentava un difetto di fabbricazione, un’aberrazione sferica che rendeva le immagini sfocate. Questo inatteso intoppo suscitò iniziale delusione e scetticismo nell’opinione pubblica.

Per fortuna, Hubble era stato progettato per essere manutenibile e aggiornabile in orbita. La prima delle cinque missioni di servizio, la STS-61 a bordo dello Space Shuttle Endeavour nel dicembre 1993, si rivelò cruciale. Gli astronauti installarono due strumenti chiave: la Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC2), dotata di ottiche correttive integrate, e il Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement (COSTAR), un sistema di specchi che fungeva da “occhiali” per gli altri strumenti di Hubble. Questa missione segnò una svolta, ripristinando la capacità di Hubble di produrre immagini nitide e dettagliate. Le successive quattro missioni di servizio, tra il 1997 e il 2009, permisero di sostituire e aggiornare strumenti scientifici, batterie, giroscopi e altri componenti vitali, estendendo la vita operativa del telescopio ben oltre i 15 anni iniziali. La modularità del design di Hubble si dimostrò fondamentale per il successo di queste operazioni.

Missioni di servizio del telescopio spaziale Hubble

Grazie alla sua posizione privilegiata al di sopra dell’atmosfera terrestre, Hubble ha offerto uno sguardo senza precedenti sull’universo, portando a scoperte che hanno riscritto i libri di testo dell’astronomia. Uno degli eventi più spettacolari documentati da Hubble fu l’impatto della cometa Shoemaker-Levy 9 con Giove nel luglio 1994. Hubble giocò un ruolo cruciale nell’osservare e registrare questo fenomeno cosmico unico, fornendo agli scienziati informazioni preziose sulla composizione dell’atmosfera di Giove e sulle conseguenze di impatti di tali dimensioni.

Hubble ha anche ampliato la nostra conoscenza del sistema di Plutone, scoprendo le sue lune più piccole: Nix e Hydra nel 2005, seguite da Kerberos nel 2011 e Styx nel 2012. Queste scoperte hanno rivelato la complessità del sistema di Plutone e hanno fornito indizi sulla sua formazione ed evoluzione, svelando anche proprietà sorprendenti come le rotazioni caotiche e le diverse riflettività superficiali di queste lune.

Le immagini mozzafiato delle nursery stellari della Via Lattea catturate da Hubble hanno offerto una visione dettagliata dei luoghi di nascita delle stelle. Osservando regioni come gli iconici “Pilastri della Creazione” nella Nebulosa Aquila e molte altre, Hubble ha permesso agli scienziati di studiare il processo di formazione stellare e l’evoluzione delle giovani stelle, penetrando anche attraverso le nubi di polvere grazie alle sue capacità nel vicino infrarosso.

Un altro campo in cui Hubble ha compiuto passi da gigante è lo studio delle atmosfere degli esopianeti, mondi che orbitano attorno a stelle diverse dal nostro Sole. Hubble è stato il primo telescopio a rilevare direttamente l’atmosfera di un esopianeta e ad analizzarne la composizione, utilizzando il metodo del transito per identificare molecole cruciali come il vapore acqueo e il metano. Queste osservazioni hanno rappresentato un passo fondamentale nella ricerca di mondi potenzialmente abitabili al di fuori del nostro sistema solare.

Nonostante il suo successo, Hubble ha dovuto affrontare diverse sfide tecniche nel corso degli anni. Attualmente, uno dei maggiori problemi riguarda i giroscopi, essenziali per l’orientamento e la stabilità del telescopio. Per preservare i giroscopi rimanenti, la NASA ha deciso di operare Hubble in modalità a un solo giroscopio, con un altro di riserva.

Un’altra sfida significativa è il decadimento orbitale, causato dall’attrito con le sottili molecole dell’atmosfera terrestre. Sebbene sia stata studiata la possibilità di una missione per ripristinare l’orbita di Hubble, inclusa una proposta da SpaceX, al momento la NASA ha ritenuto che i rischi superassero i benefici. Tuttavia, un team dedicato lavora costantemente per mantenere Hubble operativo il più a lungo possibile, con l’obiettivo di raggiungere almeno il 2035. L’aumento dell’attività solare influisce anche sul decadimento orbitale.

Nonostante la sua veneranda età, Hubble rimane uno degli osservatori più richiesti dalla comunità astronomica. Sebbene non siano previste ulteriori missioni di servizio, la NASA sta adottando soluzioni innovative per superare gli inevitabili problemi legati all’invecchiamento dell’apparecchiatura. Senza ulteriori interventi, è probabile che Hubble cessi le sue operazioni entro la fine di questo decennio, con un eventuale deorbiting. Il suo testimone scientifico è stato raccolto dal telescopio spaziale James Webb (JWST), lanciato nel 2021. Sebbene JWST osservi principalmente nell’infrarosso, complementando le capacità di Hubble nell’ultravioletto, nel visibile e nel vicino infrarosso, Hubble continua a fornire dati preziosi e unici.

Confronto tra il telescopio hubble e il telescopio James Webb

Nei suoi 35 anni di attività, Hubble ha effettuato oltre 1.6 milioni di osservazioni, analizzando circa 55.000 oggetti astronomici. Questi dati hanno portato alla pubblicazione di oltre 22.000 articoli scientifici sottoposti a revisione paritaria, che hanno ricevuto più di 1.3 milioni di citazioni. L’archivio dati di Hubble supera i 400 terabyte, rappresentando una risorsa inestimabile per l’astrofisica moderna. Grazie alla sua capacità di osservare in diverse lunghezze d’onda, Hubble ha contribuito in modo significativo alla determinazione dell’età dell’Universo, stimata in 13.8 miliardi di anni, e ha fornito prove dell’espansione accelerata del cosmo. Hubble ha influenzato ogni area dell’astronomia.

Il futuro del telescopio spaziale Hubble si inserisce in un contesto di incertezza per il programma scientifico spaziale della NASA. Sono stati proposti tagli significativi al budget della NASA per la scienza per l’anno fiscale 2026, con una riduzione di circa il 47%. Questa riduzione potrebbe mettere a rischio numerose missioni scientifiche in fase avanzata, tra cui il Nancy Grace Roman Space Telescope, il principale erede scientifico di Hubble, il cui lancio è previsto entro maggio 2027. Roman è progettato per affrontare alcune delle domande più profonde dell’astrofisica contemporanea, come la natura dell’energia oscura e la ricerca di esopianeti tramite microlensing gravitazionale. Simile per dimensioni dello specchio primario a Hubble, Roman avrà un campo visivo 100 volte più ampio. La sua potenziale cancellazione rappresenterebbe una perdita significativa per la comunità scientifica.

Le straordinarie capacità osservative di Hubble sono state celebrate attraverso immagini iconiche che hanno catturato la bellezza e la maestosità del cosmo. Tra queste, spiccano le immagini dei “Pilastri della Creazione” nella Nebulosa Aquila, della Galassia Sombrero, di galassie starburst e di nebulose planetarie. In occasione del 35° anniversario, sono state rilasciate nuove immagini spettacolari che ritraggono Marte, la nebulosa planetaria NGC 2899, la Nebulosa Rosetta e la galassia NGC 5335. Queste immagini non solo hanno arricchito la nostra conoscenza scientifica, ma hanno anche acceso l’immaginazione del pubblico, ispirando un senso di meraviglia e curiosità verso l’universo.

In conclusione, il telescopio spaziale Hubble ha lasciato un’eredità scientifica inestimabile, trasformando la nostra comprensione del cosmo e aprendo nuove frontiere nell’astronomia. La sua storia di sfide superate e scoperte rivoluzionarie è una testimonianza dell’ingegno umano e della fruttuosa collaborazione internazionale tra NASA ed ESA. Mentre Hubble si avvicina alla fine della sua missione, il suo contributo continuerà a ispirare le future generazioni di scienziati ed esploratori spaziali, e il suo lavoro sarà portato avanti da telescopi avanzati come il James Webb Space Telescope e, si spera, il Nancy Grace Roman Space Telescope.