Mentre si sta assemblando il telescopio spaziale di prossima generazione, il James Webb Space Telescope (JWST) da lanciare tra meno di 3 anni, la NASA pensa già al prossimo passo. Il Wide-Field InfraRed Survey Telescope (WFIRST-AFTA) è un osservatorio progettato per eseguire un "imaging" a grande campo e indagare il cielo nel vicino infrarosso (NIR), la stessa banda esplorata da JWST. Il design attuale della missione prevede uno specchio da 2,4 m di diametro, la stessa dimensione del telescopio spaziale Hubble; tuttavia, il particolare disegno ottico "astigmatico", compatto e derivato da un satellite spia, fornirà un campo di vista 100 volte più grande!

 WFIRST è la missione spaziale posta in cima alla classifica del "New Worlds, New Horizon Decadal Survey of Astronomy and Astrophysics", uno studio presentato nel 2010 dal Consiglio Nazionale delle Ricerche Stati Uniti. In quello studio si sottolineava l'importanza del ruolo che i telescopi spaziali possono svolgere ancora in futuro, se efficacemente affiancati da progetti di telescopi a Terra. L'idea è quella di unire i vantaggi dei due ricerche di maggiore successo degli anni 90: il telescopio Hubble e la SLOAN digital survey fatta da terra. E infatti WFIRST è stato concepito per affiancare il lavoro del LSST (Large Synoptic Survey Telescope, un telescopio gigante per survey dotato di un rivelatore da ben 3.2 Gpixel, attualmente in costruzione sulle Ande). Esso permetterà di eseguire una gamma straordinariamente vasta di ricerche scientifiche, spaziando dalle indagini sulla energia oscura, tramite la misura dell'accelerazione cosmica, passando per una mappatura accurata della distribuzione di materia oscura, fino al completamento del censimento degli esopianeti iniziato dal satellite Kepler, tramite il "microlensing" gravitazionale; la presenza poi di un coronografo permetterà agli astronomi vedere direttamente i pianeti in altri sistemi solari e misurarne le proprietà.

telescope hardware

Lo schema ottico proposto per il WFIRST - Credit: NASA/Goddard

 Nella proposta originale il satellite doveva avere lo specchio di 1,5 metri e andava sviluppato in collaborazione con l'Agenzia Spaziale Europea come è già successo per Hubble e James Webb Telescope: il costo da sostenere da parte americana sarebbe di 1,6 miliardi di dollari, guardacaso lo stesso costo iniziale previsto per JWST, 20 anni fa. Nel 2013, però, ci fu un colpo di scena perchè il National Reconnaissance Office (NRO) americano regalò alla nasa due satelliti spia inutilizzati, dotati appunto di specchi da 2.4m; gli specchi possiedono peraltro un sistema di ottiche attive per correggere in orbita eventuali deformazioni (Hubble docet!). Questa donazione consentirà di ottenere un telescopio molto più "performante" del previsto a parità di costo. Il satellite verrà posto nel punto di librazione lagrangiana L2 come il JWST e avrà una vita operativa minima di 5 anni.

 Utilizzando un rivelatore infrarosso con tecnologia HgCdTe da 144 milioni di pixel e risoluzione di 0.2 secondi d'arco, il campo inquadrato dovrebbe coprire un'area oltre il doppio della luna piena (0,45 gradi quadrati). Questo consentìrà, nel corso della missione primaria, di  osservare 2 miliardi di galassie, riprendendo anche spettri a bassa risoluzione per 200 milioni di esse.  Data l'enorme mole di dati da analizzare è previsto un massiccio ricorso alla cosiddetta "Citizen Science", con un lavoro di classificazione distribuito tra volontari di tutto il mondo sulla rete.

 Chi si aspettava un successore più grande di JWST dovrà pazientare fino al decennio successivo, quando si prevede di realizzare un "High Definition Space Telescope" con uno specchio di circa 12 metri, ovviamente "ripiegato" e da lanciare con il nuovo vettore per grandi carichi SLS (il tutto ancora ipotetico e in attesa di approvazione!).

 

Riferimenti:
- http://www.nasa.gov/wfirst/
- http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=5371
- http://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/nasa-unveils-wfirst-next-decade-space-telescope-02222016/
- http://www.space.com/21434-nasa-spy-satellite-telescope-wfirst.html