La NASA ha recentemente annunciato i nomi dei due telescopi spaziali che si contenderanno la finale del programma Probe Explorers, un’iniziativa dedicata a missioni scientifiche di “stazza media”. Questo programma si colloca a metà strada tra le missioni flagship e quelle small, offrendo un finanziamento di un miliardo di dollari (esclusi i costi di lancio e del vettore) per la realizzazione del satellite vincitore, che potrebbe essere lanciato nello spazio già dal 2032. I due contendenti sono Axis e Prima.
Il programma Probe Explorers
Obiettivi e finanziamenti
Il programma Probe Explorers è stato ideato per colmare il divario tra le missioni flagship, che sono di grande portata e molto costose, e le missioni small, che sono più limitate in termini di budget e obiettivi. Con un finanziamento di un miliardo di dollari, il programma mira a realizzare missioni scientifiche di media grandezza che possano fornire risultati significativi nel campo dell’astronomia e dell’astrofisica. Il vincitore della competizione avrà l’opportunità di lanciare il proprio satellite nello spazio entro il 2032.
La fase A e la selezione finale
Entrambe le proposte, Axis e Prima, sono ora entrate nella cosiddetta “fase A” del programma. Durante questa fase, ciascun team riceverà 5 milioni di dollari per condurre uno studio dettagliato sul concetto di missione, che durerà 12 mesi. Nel 2026, la NASA valuterà i risultati di questi studi e selezionerà il progetto vincitore, dando il via alla costruzione del satellite. Il lancio è previsto a partire dal 2032.
I telescopi Axis e Prima
Axis: Advanced X-ray Imaging Satellite
Axis, acronimo di Advanced X-ray Imaging Satellite, è un telescopio per raggi X a grande campo. Il principal investigator di questo progetto è Christopher Reynolds della University of Maryland. Axis è progettato per ottenere immagini a raggi X ad alta risoluzione su un ampio campo visivo e per essere sensibile a oggetti molto deboli. Questo telescopio sarà in grado di studiare i primi buchi neri supermassicci, cercando di comprendere come si sono formati e come hanno contribuito all’evoluzione delle prime galassie. Attualmente, i telescopi disponibili non sono abbastanza sensibili per questo tipo di studi, ma Axis promette di colmare questa lacuna.
Prima: Probe far-Infrared Mission for Astrophysics
Prima, acronimo di Probe far-Infrared Mission for Astrophysics, è un telescopio per il lontano infrarosso. Il principal investigator di questo progetto è Jason Glenn del Goddard Space Flight Center della NASA. Prima coprirà un ampio intervallo spettrale, da 24 a 261 micron, una regione critica dello spettro tra l’infrarosso vicino e le onde radio/sub-millimetriche. La radiazione infrarossa, non subendo gli effetti di oscuramento da parte della polvere interstellare, permetterà di studiare le fasi oscurate della formazione ed evoluzione di galassie e buchi neri supermassicci, dei sistemi planetari e delle loro atmosfere, della stessa polvere e dei metalli attraverso il tempo cosmico.
Contributi italiani ai progetti
Partecipazione italiana ad Axis
Nel team scientifico di Axis è presente anche Nico Cappelluti, professore all’Università di Miami e associato INAF. Cappelluti ha sottolineato l’importanza di Axis per lo studio dei primi buchi neri supermassicci e per mantenere una comunità scientifica attiva nello studio dell’astronomia a raggi X. Grazie ai telescopi Chandra e XMM-Newton, l’astronomia a raggi X ha già prodotto risultati straordinari, e Axis promette di continuare questa tradizione.
Partecipazione italiana a Prima
Carlotta Gruppioni, astrofisica all’INAF di Bologna, è fra i co-investigator di Prima. Gruppioni ha espresso entusiasmo per il progresso di Prima verso la fase successiva, sottolineando l’importanza di una missione nel medio/lontano infrarosso per la comunità astronomica. L’ultima missione di questo tipo è stata la missione Herschel dell’ESA, lanciata 15 anni fa. Se Prima sarà selezionata, l’Agenzia Spaziale Italiana fornirà la warm payload command and data handling electronics e un’antenna ad alto guadagno con transponder, necessaria per la trasmissione ad alto data rate dei dati acquisiti a bordo.
Prospettive future
Impatto scientifico di Axis
Axis promette di rivoluzionare lo studio dei buchi neri supermassicci e delle prime galassie. La sua capacità di ottenere immagini a raggi X ad alta risoluzione su un ampio campo visivo e la sua sensibilità verso oggetti molto deboli lo rendono uno strumento unico nel suo genere. Questo telescopio permetterà di combinare le indagini nell’infrarosso con le osservazioni nella banda dei raggi X, fornendo informazioni cruciali che attualmente non sono accessibili con i telescopi esistenti.
Impatto scientifico di Prima
Prima coprirà una regione critica dello spettro tra l’infrarosso vicino e le onde radio/sub-millimetriche, permettendo di studiare le fasi oscurate della formazione ed evoluzione di galassie e buchi neri supermassicci, dei sistemi planetari e delle loro atmosfere, della stessa polvere e dei metalli attraverso il tempo cosmico. La radiazione infrarossa, non subendo gli effetti di oscuramento da parte della polvere interstellare, offrirà una visione chiara e dettagliata di questi fenomeni, contribuendo in modo significativo alla nostra comprensione dell’universo.
La competizione tra Axis e Prima rappresenta un’opportunità unica per la comunità scientifica di avanzare nella comprensione di alcuni dei misteri più profondi dell’universo. Entrambi i telescopi promettono di fornire dati e scoperte che potrebbero rivoluzionare il campo dell’astronomia e dell’astrofisica. La selezione finale, prevista per il 2026, determinerà quale dei due progetti avrà l’onore di rappresentare il programma Probe Explorers nello spazio.
