Quando pensiamo a un telescopio spaziale, ci viene in mente un grande specchio che raccoglie la debole luce di stelle e galassie lontanissime, come Hubble e James Webb. PLATO, la nuova missione dell’agenzia spaziale europea che partirà all’inizio del 2027, sembra seguire invece la filosofia opposta. Al posto di un unico grande occhio ne ha ventisei piccoli, ciascuno con un’apertura di appena dodici centimetri, montati fianco a fianco sulla stessa piastra ottica. Visto da vicino, somiglia più all’occhio composto di un insetto che a un telescopio tradizionale. Perché una scelta così insolita?
La risposta sta nell’obiettivo della missione. Lo scopo di PLATO, il cui nome è l’acronimo di PLAnetary Transits and Oscillations of stars, ma anche un omaggio al filosofo greco Platone, è scoprire pianeti simili alla Terra in orbita attorno a stelle simili al Sole, in particolare nella cosiddetta “zona abitabile”, la fascia in cui la temperatura permette all’acqua di rimanere allo stato liquido. Per questo il telescopio non deve osservare oggetti lontani, ma tenere d’occhio moltissime stelle vicine e luminose tutte insieme, per anni, misurandone la luminosità con una precisione altrimenti impensabile.
Per scoprire planeti extrasolari ci sono varie tecniche. PLATO userà il cosiddetto “metodo dei transiti”. Quando un pianeta passa davanti alla propria stella, ne oscura una piccolissima parte e la luce dell’astro cala di un’inezia. Quanto piccola? La Terra, vista dall’esterno, coprirebbe circa un decimillesimo del disco solare: è come accorgersi che il riflettore di uno stadio, osservato da chilometri di distanza, si affievolisce perché una falena gli è passata davanti. Quel calo, inoltre, va misurato a ogni passaggio del pianeta, che per un gemello della Terra avviene appena una volta l’anno.
Ecco perché servono ventisei telescopi invece di uno. Un singolo strumento, per quanto grande, inquadra una porzione di cielo ristretta; mettendone in fila molti con i campi visivi sovrapposti, PLATO abbraccia in un colpo solo una regione di cielo vastissima, sorvegliando più di duecentomila stelle contemporaneamente. Le stelle più interessanti finiscono nel campo visivo di molti dei suoi telescopi contemporaneamente: combinando le loro misure indipendenti, si raggiunge la precisione necessaria per stanare un pianeta delle dimensioni terrestri. Due delle ventisei telecamere, più veloci delle altre, servono inoltre a controllare con precisione l’orientamento del veicolo spaziale.
Questa luce viene raccolta da 104 sensori elettronici CCD (parenti stretti di quelli delle nostre fotocamere) che, nel loro insieme, costituiscono uno dei più grandi piani focali mai inviati nello spazio per una missione astronomica. Ed è qui che comincia la vera sfida ingegneristica: una minima variazione di temperatura può alterare la lettura dei sensori di quel poco che basta per simulare un transito inesistente o per cancellarne uno reale. Per questo i CCD di PLATO lavorano a circa 70 gradi sotto zero e ogni telescopio dispone di un proprio sistema di controllo termico, con resistenze e sensori governati da algoritmi che ne mantengono la temperatura eccezionalmente stabile, mentre poco più in là l’elettronica di lettura lavora tranquillamente a una trentina di gradi sopra lo zero.
A dare una mano è anche la destinazione scelta. PLATO si posizionerà a un milione e mezzo di chilometri dalla Terra, nel punto di Lagrange L2, lo stesso “parcheggio” gravitazionale in cui si trovano Euclid e James Webb. In quel punto, Sole, Terra e Luna restano sempre dalla stessa parte del cielo: il telescopio può quindi nascondersi dietro uno scudo termico e operare in un ambiente freddo e stabile, senza i continui sbalzi di temperatura che subirebbe entrando e uscendo dall’ombra della Terra. È la condizione ideale per fissare le stesse stelle, immobile, per anni interi.
Dietro le prossime scoperte di pianeti potenzialmente abitabili ci saranno anche ventisei piccoli occhi, tenuti immobili e a temperatura costante a un milione e mezzo di chilometri da casa, capaci di accorgersi che una stella, per qualche ora, ha brillato un decimillesimo di meno.