HaloSat è stato lanciato in orbita a maggio a bordo di una navicella spaziale Cygnus e rilasciato dalla Stazione Spaziale Internazionale sull'Australia il 13 luglio, 2018. È incaricato di studiare l'alone di gas caldo che circonda la Via Lattea come parte di una missione alla ricerca della materia scomparsa dall'universo. NASA/Aubrey Gemignani

Il satellite HaloSat, che è stato trasportato alla Stazione Spaziale Internazionale a maggio e messo in orbita a metà luglio dagli astronauti, ha solo le dimensioni della scatola in cui è arrivato il tuo ultimo paio di scarpe da ginnastica, e pesa solo 26 libbre (12 chilogrammi).

Ma non lasciarti ingannare. Il satellite da 3,7 milioni di dollari è progettato per svolgere una grande missione scientifica:studiare i raggi X dal gigantesco alone di gas caldo che circonda la galassia della Via Lattea. Queste misurazioni potrebbero aiutare a spiegare cosa è successo a un terzo della massa dell'universo primordiale, che oggi sembra mancare.

La minuscola sonda è anche un ottimo esempio di come i progressi tecnologici e la standardizzazione abbiano inaugurato una nuova era di satelliti in miniatura progettati in modo efficiente, che può eseguire più scienza per una frazione di quello che una volta tale ricerca avrebbe potuto costare.

Philp Kaaret, Investigatore principale di HaloSat e professore nel dipartimento di fisica e astronomia dell'Università dell'Iowa, spiega in una e-mail che gli scienziati hanno utilizzato misurazioni del fondo cosmico a microonde - radiazioni risalenti al 400, 000 anni dopo il Big Bang - per calcolare la quantità di massa che esisteva allora, sotto forma di idrogeno ionizzato ed elio. "Quando l'universo era giovane, la questione era tutta nella stessa forma, quindi è stato facile misurare, " lui dice.

Dopo di che, l'universo iniziò a fondersi in forme - come stelle, galassie, pianeti, e gas intergalattici caldi e freddi - che esistono oggi nel cosmo, dice Kaaret. Ma quando gli scienziati misurano ciò che possono vedere nell'universo, possono rappresentare solo i due terzi della massa che sarebbe esistita nell'universo giovane, lui spiega.

Più probabilmente, quel terzo mancante della materia è sotto forma di gas caldo, che è legato gravitazionalmente alle galassie sotto forma di aloni, oppure sospesi su filamenti che si estendono tra le galassie, dice Kaaret.

Fino ad ora, è stato difficile per gli scienziati effettuare misurazioni per determinare quale spiegazione sia corretta. "Siamo piuttosto scarsi nell'osservare il gas caldo, " spiega. Il gas caldo è misurabile a causa dei raggi X che emette, ma quella radiazione può essere osservata solo dallo spazio, e gli osservatori orbitali a raggi X esistenti sono progettati solo per fotografare una parte relativamente piccola del cielo, che ha reso difficile studiare l'alone di gas caldo della Via Lattea.

Più piccoli, Satelliti moderni più economici

HaloSat è progettato per porre rimedio a questo problema. Nonostante le sue piccole dimensioni, contiene tre rilevatori di raggi X, ed è in grado di acquisire un campo visivo di 10 gradi di diametro, all'incirca, l'equivalente di 10 lune piene, Klaaret spiega. "Guarderà tutto il cielo, " dice. "In realtà siamo più efficienti nel rilevare grandi parti del cielo perché abbiamo questo grande campo visivo, anche se siamo questo piccolo telescopio."

Sebbene HaloSat non sia abbastanza sensibile da rilevare i raggi X dal gas nei filamenti intergalattici, sarà in grado di fornire informazioni sull'alone della Via Lattea, che poi potrebbe essere estrapolato per calcolare la quantità di gas caldo negli aloni galattici in altre parti del cosmo.

HaloSat è anche un esempio di come i moderni satelliti, che possono essere progettati per adattarsi a specifiche di dimensioni standard e utilizzare molti degli stessi componenti di altre sonde, stanno rivoluzionando la ricerca spaziale. HaloSat, Per esempio, è alimentato da un pannello solare originariamente creato per altri satelliti e contiene un dispositivo di localizzazione stellare che utilizza sensori economici simili a quelli che si trovano nei telefoni cellulari. Dieci anni fa, un dispositivo del genere sarebbe costato circa $ 1 milione, ma ora può essere costruito per poche migliaia di dollari, dice Kaaret.

HaloSat ha anche offerto un'opportunità ai giovani scienziati. Kaaret, che in precedenza aveva sviluppato un rilevatore di radiazioni per un satellite costruito da Radio Amateur Satellite Corp. per misurare le fasce di Van Allen della Terra, ha arruolato un team di studenti universitari e laureati che hanno contribuito a progettare HaloSat e a scrivere il suo codice informatico, secondo questo comunicato stampa dell'Università dell'Iowa.

Ora è interessante

Il Kalam Sat, una sonda progettata da studenti trasportata nello spazio su un volo suborbitale da un razzo di ricerca della NASA nel giugno 2017, pesava solo 64 grammi (2,26 once), secondo Quarzo. La sonda è stata progettata per misurare l'accelerazione della Terra, rotazione e magnetosfera.