Webb chi? ne avevo scritto abbastanza in dettaglio in questo articolo su Linkedin. Il lancio era previsto per il prossimo ottobre, ma poi problemi tecnici avevano obbligato la NASA a riprogrammare la data di partenza alla primavera del 2019. Tutto a posto allora con la nuova data? No.

Ma prima di parlare di date proviamo a fare un po’ di luce su questa storia americana che rischia di assomigliare un pochino a quelle a cui siamo da sempre abituati noi italiani. E lo facciamo prendendo spunto da un recente articolo apparso su Scientific American a firma di Lee Billings. Questo cognome è già un indizio.

Gli astronomi attendono il James Webb Space Telescope (Webb per gli amici) da più di una generazione. La comunità scientifico-astronomica mondiale indica Webb come il naturale “successore” del mitico Hubble Space Telescope.

Illustration of NASA’s James Webb Space Telescope – Credits: NASA

E non si può parlare di Webb se prima non ci si genuflette davanti al telescopio spaziale Hubble con sincero gesto di riverenza e rispetto. Lanciato nel 1990 (ricordo con nostalgia che su di lui preparai una tesina universitaria negli anni ’80) Hubble è ancora saldamente all’opera, con un vigore nella produzione continua di nuovi dati che lascia esterrefatti, nonostante le sue molte vicissitudini, i problemi sopraggiunt

 

i negli anni e le incredibili manutenzioni svolte da astronauti in cinque diverse missioni a circa 2000 km di altezza (la chiamano “orbita bassa”…). Hubble continuerà a “lavorare” probabilmente altri 10-20 anni. Forse a ciò costretto dalla cosiddetta Legge Fornero?

Martedì tutti noi (interessati al tema) abbiamo appreso che dovremo aspettare ancora più a lungo: i funzionari dell’agenzia spaziale americana hanno rivelato che la data di lancio di Webb è scivolata dalla primavera del 2019 a circa maggio 2020, un ritardo che potrebbe costare centinaia di milioni di dollari ai cittadini americani, violando il costo imposto dal Congresso USA per il telescopio (costato finora 8,8 miliardi di dollari) e costringerà i legislatori USA a decidere se fornire maggiori finanziamenti o abbandonare il progetto.

Cominciate a sentire “aria di casa” italiana?

Il ritardo avrà forti conseguenze anche sul prossimo “sondaggio decennale”, un piano strategico che viene definito una volta ogni 10 anni dalle Accademie nazionali americane le quali valutano il panorama della ricerca, lo stato dell’arte potremmo dire, e formulano raccomandazioni alle agenzie federali e al Congresso sullo sviluppo e sul finanziamento delle future generazioni di basi terrestri e telescopi spaziali telescopi. Il prossimo sondaggio decennale era originariamente programmato per il 2020, cioè dopo il previsto lancio di Webb e dopo l’avvio delle sue operazioni scientifiche. Ora invece il sondaggio dovrebbe verificarsi mentre Webb è ancora a terra, il che implica grandissime conseguenze.

Lo slittamento del lancio di per sè non ha colto veramente di sorpresa le comunità scientifiche, segno che voci di corridoio stavano raffreddando un po’ le aspettative, anche se la costruzione e il test dello specchio primario e degli strumenti scientifici di Webb – che di fatto sono i suoi elementi più delicati e perciò rischiosi e costosi – sono già completi e sono stati consegnati all’inizio di febbraio alla società aerospaziale Northrop Grumman per ulteriori test e per l’integrazione con il resto dei componenti del telescopio. La cosa curiosa è che un rapporto governativo di fine febbraio indica che la Northrop Grumman è paradossalmente in ritardo su parti più semplici di Webb. Si dice ad esempio che sono state perse delle valvole dei propulsori del vettore spaziale dopo che queste sono state pulite in modo “improprio”. Strana coincidenza. Un altro slittamento è stato causato anche da lunghe analisi e riparazioni che hanno riguardato il “parasole” a cinque strati pieghevole di Webb che si è strappato durante un test.

Webb è il progetto di massima priorità per la direzione della missione scientifica della NASA e il più grande progetto internazionale di scienze spaziali nella storia degli Stati Uniti“, ha detto l’amministratore della NASA. “Tutto l’hardware è ora completo, tuttavia, i problemi venuti alla luce ci spingono a compiere i passi necessari per concentrare nuovamente i nostri sforzi sul completamento di questo ambizioso e complesso osservatorio“. Occhio: Robert Lightfoot si ritirerà dall’agenzia il mese prossimo.

Tim Paynter, portavoce di Northrop Grumman, afferma che la società “rimane risoluta nel suo impegno nei confronti della NASA e garantisce un’integrazione, un lancio e un dispiegamento efficaci del telescopio spaziale James Webb, il telescopio spaziale più avanzato al mondo“.

Northrop Grumman ha ora riferito di avere team che lavorano al telescopio 24 ore al giorno, e presto saranno raggiunti da personale aggiuntivo del NASA Goddard Space Flight Center, che gestisce il progetto Webb. Tuttavia, le battute d’arresto hanno rimandato i test finali più cruciali di Northrop Grumman, che espongono i componenti di Webb a un vuoto paragonabile a  quello dello spazio e spingono il telescopio completamente assemblato in un lancio simulato. “Ci vuole più tempo di quanto si pensasse un anno fa“, dice John Mather, un astrofisico e scienziato senior del progetto Webb alla NASA. “Ma dobbiamo farlo bene. Abbiamo costruito praticamente tutto. Dobbiamo solo assicurarci che tutto funzionerà lassù. Non possiamo correre rischi.

Concepito quasi tre decenni fa all’indomani del debutto di Hubble, Webb (come il suo predecessore) è da tempo inteso come un tour de force tecnologico che ci farebbe fare il prossimo gigantesco salto nella comprensione dell’universo. A differenza di Hubble, che come dicevo più sopra è in una cosiddetta “bassa orbita terrestre”, Webb verrebbe posizionato oltre l’orbita della luna e raffreddato quasi allo zero assoluto dal suo scudo solare. La missione di Webb dovrebbe durare fino a esaurimento del carburante, cioè 5-10 anni.

I sofisticati strumenti a infrarossi di Webb e il gigantesco specchio da 6,5 ​​metri vedrebbero ciò che Hubble non avrebbe mai potuto vedere: le prime stelle e galassie dell’universo, i sistemi stellari embrionali a metà formazione in grembi cosmici di gas e polvere e le atmosfere dei pianeti in orbita attorno ad altre stelle. Per gli astronomi queste vedute dell’orizzonte dello spazio in espansione sono così vitali per il progresso che Webb è diventato la chiave di volta per il futuro a lungo termine dei loro campi di ricerca: se Webb non partirà tutti i progetti di ricerca costruiti attorno a esso crolleranno.

Il predominio di una singola missione come Webb può essere una brutta cosa“, afferma l’astrofisico Martin Elvis, noto critico delle missioni spaziali a corto di budget presso l’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Siamo ormai alla nota sindrome da “troppo grande per fallire” ritornata in voga durante la crisi economica globale esplosa nel 2007-2008. Quindi, poiché il progetto Webb non deve fallire, non è possibile minacciare realisticamente la sua cancellazione. Per Elvis è sbagliato avere troppa prudenza per assicurarsi che il progetto Webb abbia successo: “Più cautela significa più test e più soldi, che è necessario fornire per evitare fallimenti, e così si ottiene un ritorno di gonfiaggio dei costi. E Webb potrebbe anche esplodere in mille pezzi o finire in fondo all’oceano a causa di un fallimento del lancio, o alla deriva nello spazio a causa di imprevisti nella sua sequenza di posizionamento in orbita.

Già nell’indagine decennale del 2000, gli astronomi americani avevano classificato Webb come la massima priorità per i primi 10 anni del millennio. Il costo previsto del telescopio era di circa un miliardo di dollari. Tuttavia, nel successivo sondaggio del 2010 il progetto aveva già registrato una spesa di 3,5 miliardi di dollari per lo sviluppo di una serie di necessarie nuove tecnologie. Webb era diventato effettivamente troppo grande per fallire e il sondaggio decennale del 2010 non lasciava altra scelta che abbracciarlo. L’indagine ha inoltre raccomandato diversi altri progetti, tra cui il Wide-Field Infrared Survey Telescope (WFIRST), che si sovrappone e completa il progetto Webb, ma di cui occorre tener conto con grande attenzione.

WFIRST Design - December 2015

Poco dopo il Decadal Survey del 2010 ricerche indipendenti hanno indicato i primi segni di crisi del progetto Webb. Il suo avanzamento stava bruciando il suo bilancio così velocemente che il lavoro cruciale per la costruzione del telescopio era stato sospeso, causando un aumento dei costi futuri per mancanza di fondi immediati. La NASA e il Congresso intervennero, rianimando il progetto con una “ri-copertura” che gli conferì un budget maggiore di $ 8 miliardi (più 837 milioni di dollari per i costi operativi una volta nello spazio) e una data di lancio prevista per l’ottobre di quest’anno. Ma a settembre 2017 la NASA annunciò che il lancio di Webb sarebbe stato ritardato fino alla primavera del 2019, a causa delle crescenti difficoltà di Northrop Grumman e dei problemi di programmazione emersi con il fornitore di lancio europeo Arianespace.

La questione delle valvole dei propulsori e dello schermo solare danneggiati di Webb sono state esaminate con un’altra indagine cosiddetta indipendente diretta da Paul McConnaughey, un direttore associato del Marshall Space Flight Center della NASA, i cui risultati hanno portato all’ultimo rinvio a maggio 2020. I funzionari coinvolti nel progetto si dicono convinti che se questo ulteriore ritardo violasse il limite di spesa di Webb, probabilmente lo farà solo al massimo di qualche punto percentuale, in qualche mondo indicandolo come fatto accettabile. In ogni caso il rischio di incorrere in costi aggiuntivi è così sentito che la NASA ha preso l’insolita decisione di formare una seconda commissione d’indagine indipendente, guidata dall’ex capo della NASA  Thomas Young, per determinare se il progetto Webb possa arrivare alla sua ultima data di lancio senza violare la sua capitalizzazione.

Testimoniando al Congresso nel dicembre 2017, Young ha offerto quello che alcuni addetti ai lavori vedono come una certezza del progetto – e quello che altri considerano meno caritatevolmente come un assegno in bianco per la Northrop Grumman e la sindrome “too big to fail”: “[Webb] è a un tale punto nel suo sviluppo che l’unico criterio ora importante è il successo della missione”, ha detto Young. “Ogni cosa appropriata che può essere fatta per massimizzare la probabilità di successo dovrebbe essere fatta. In questa fase del progetto, alcuni giorni aggiuntivi o settimane o addirittura mesi di ritardo del programma o la spesa di alcuni dollari aggiuntivi è un piccolo prezzo da pagare per assicurare il successo di una missione importante [come Webb].

Nel frattempo WFIRST, il successore programmato di Webb alla NASA ha risentito dei ritardi e della crescita dei costi. Questo ha così attirato le ire dell’amministrazione Trump la quale ha proposto di annullarlo interamente nel bilancio FY 2019 della Casa Bianca; il Congresso e la comunità di scienziati dello spazio finora hanno resistito fermamente a questa ipotesi. Anticipando i budget che saranno effettivamente fissati per il prossimo futuro, i funzionari della NASA hanno dichiarato che eventuali maggiori costi di Webb saranno probabilmente detratti dalla cassa di WFIRST. Ciò a sua volta porterebbe a ulteriori ritardi e alla crescita dei costi per quest’ultima missione, impedendo potenzialmente di operare contemporaneamente con Webb – che era una delle giustificazioni originali per la sua esistenza.

David Spergel, un astrofisico della Princeton University e co-presidente del team scientifico del WFIRST, riconosce che lo “scambio” vale probabilmente la pena. “Webb è uno dei progetti di ingegneria più complessi mai realizzati e la missione scientifica più complicata mai realizzata dalla NASA“, afferma. “Siamo tutti delusi dalla notizia del ritardo; molti di noi aspettano con impazienza la nuova conoscenza che produrrà Webb. Tuttavia, è meglio avere un modesto ritardo e un modesto superamento dei costi e avere una missione di successo.

Altri influenti astronomi concordano malvolentieri. “Non sei mai felice quando una missione slitta, perché significa che anche la prossima cosa slitterà inevitabilmente“, dice Marcia Rieke, un’astrofisica all’Università dell’Arizona. Rieke è la principale referente dello strumento NIRCam di Webb, nonché il co-presidente del Comitato per l’astronomia e l’astrofisica delle National Academies, un organismo che, insieme alla NASA, alla National Science Foundation e al National Studies Study Board degli National Academies, realizza le indagini decennali.

I problemi che circondano Webb e WFIRST, dice Rieke, potrebbero ritardare la prossima indagine decennale e in particolare quella prevista per la ricerca planetaria. Oppure potrebbe succedere che il sondaggio per l’astronomia si faccia nei tempi previsti senza però sapere se Webb avrà successo, senza perciò sapere quali saranno le reali difficoltà di telescopi di questo tipo e questo può rappresentare una esperienza contro future missioni altrettanto ambiziose. “Il sondaggio decennale è pensato per misurare ciò che è effettivamente realizzabile“, dice Rieke. “E così ci muoviamo lunga una linea sottile tra la spinta allo sviluppo e la fattibilità.

In altre parole, la soluzione più semplice per il prossimo sondaggio decennale potrebbe essere semplicemente di procedere come previsto fino ad oggi e di raccomandare che la NASA persegua negli anni 2020 la realizzazione di una sequenza di telescopi spaziali più piccoli e meno costosi piuttosto che un gigantesco mostro multimiliardario come Webb. Questa prospettiva fa rabbrividire  alcuni astronomi, che invece sperano proprio di costruire telescopi spaziali ancora più grandi usando le nuove tecnologie già sviluppate con alti costi per Webb. Molti di loro sperano addirittura che questi progetti più grandi possano essere in grado di farci visualizzare direttamente pianeti simili alla Terra attorno a stelle vicine, in cerca di segni di vita.

La mia paura ora è che la comunità sarà così spaventata dai costi che non consiglieranno alcun grande telescopio nel prossimo decennio“, dice un astronomo anziano, che ha chiesto di non essere nominato a causa della natura politicamente sensibile della situazione. “Questo avrebbe ritardato l’inizio di qualsiasi cosa di grande fino al 2030. Probabilmente arriveremmo al 2050 senza che qualcosa di ambizioso potesse essere costruito e lanciato. L’idea che il denaro sia trasferibile tra i bilanci delle missioni è semplicemente sbagliata. Se la NASA non perseguirà un’altra grande missione strategica dopo Webb e il WFIRST, non ci sarà alcuna garanzia che il Congresso metta su missioni più piccole tutto il denaro “risparmiato” da una grande che non si farà. Più probabilmente tutte le risorse disponibili andranno nei sistemi missilistici per trasportare le persone sulla luna o in qualche programma totalmente al di fuori della NASA. Se non stiamo attenti, questo potrebbe portare alla fine dell’età dell’oro dell’astronomia spaziale americana.

Quindi, che dire in conclusione? benvenuta America nell’era delle scelte discusse e discutibili, di quelle che non saprai mai per davvero se le cose si fanno perchè è giusto o perchè convengono.

Su questo fronte noi piccoli italiani siamo avanti decenni! (o anni-luce??)