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XMM-Newton

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Definizione

(X-ray Multi Mirror) grande osservatorio orbitante europeo per l'astronomia a raggi X realizzato dall'Agenzia Spaziale Europea (ESA) e posto in orbita il 10 dicembre 1999 dalla base di Kourou nella Guayana Francese con il primo lancio commerciale del razzo Ariane 5. Indicato inizialmente con la sola sigla XMM, è stato ribattezzato XMM-Newton nel febbraio 2000 quando ha fornito alla Terra le prime immagini degli oggetti più energetici dell'Universo. XMM-Newton è, insieme all'analogo osservatorio orbitante americano Chandra, il più grande osservatorio orbitante per raggi X che sia mai stato posto in orbita, complementare, ma per alcuni aspetti più potente di Chandra. XMM-Newton è la seconda delle grandi missioni dell'ESA del programma Orizzonti 2000, la seconda missione cornerstone, cioè pietra angolare, dopo la SOHO (Solar and Heliospheric Observatory). L'effettiva costruzione dell'osservatorio orbitante europeo per astronomia X è iniziata nel marzo del 1997 e l'integrazione delle varie parti è stata completata nel settembre del 1999, in un tempo brevissimo per un progetto spaziale che si è avvalso, tra l'altro, di processi di produzione industriale mai sperimentati in precedenza. Subito dopo il lancio, tramite una serie di delicate manovre, effettuate dal 10 al 16 dicembre 1999, XMM-Newton è stato portato in un'orbita ellittica che percorre in 48 ore, con inclinazione di 40 gradi sul piano dell'Equatore, con apogeo a 114 000 km sopra l'emisfero meridionale e con perigeo a 7 000 km sopra l'emisfero settentrionale. Poiché XMM attraversa la fascia di radiazioni attorno alla Terra per 8 ore di ogni orbita, gli scienziati che dispongono di tempo di osservazione hanno 40 ore di tempo in ogni orbita per effettuare le loro ricerche sulla natura dell'Universo e sui misteri del cosmo. Pesante poco meno di 4 t (3,8 t), l'osservatorio orbitante è stabilizzato su tre assi con una precisione di puntamento di un secondo d'arco. Dispone di un modulo di servizio che supporta gli specchi dei telescopi a raggi X, i sistemi di propulsione e di fornitura dell'energia e i dispositivi di rivelazione e di formazione delle immagini sui piani focali dei telescopi. Ha una lunghezza totale di 10 m, ma con i pannelli solari spiegati raggiunge i 16 metri.

Gli strumenti di bordo

Newton è l'ultimo di una serie di satelliti per raggi X, tra i quali l'Einstein statunitense, l'EXOSAT europeo, il giapponese ASCO, il tedesco ROSAT e l'italiano Beppo-SAX. L'americano Chandra, lanciato a metà del 1999 dalla navetta spaziale statunitense, è la controparte americana di XMM-Newton per l'astronomia nei raggi X. Gli obiettivi dei telescopi per raggi X di bordo sono formati da combinazioni di specchi a forma di paraboloide e a forma di iperboloide. Il telescopio principale dell'osservatorio è formato da tre moduli telescopici ciascuno dei quali è un sandwich di 58 specchi concentrici. Il telescopio ha una lunghezza focale di 7,5 m e un potere risolutivo compreso tra 5 e 14 secondi d'arco. Ciascuno dei tre moduli pesa mezza tonnellata. L'osservatorio XMM-Newton può fare ricerche in tre diverse bande di lunghezze d'onda che coprono l'intervallo compreso tra 1 e 120 nanometri. Contemporaneamente, però, l'osservatorio orbitante europeo può osservare anche nel visibile per mezzo di un telescopio ottico, piccolo, ma basato su una raffinatissima ottica Ritchey-Chrétien, con specchio principale di 300 mm di diametro. Poiché gli assi dei telescopi X e ottico sono paralleli tra loro, XMM-Newton consente di ottenere contemporaneamente due immagini diverse dell'Universo nella stessa zona di cielo, una nel visibile e una nei raggi X.