Ciascuno di noi ha affrontato esami durante tutta la carriera scolastica e, una volta iniziata la carriera lavorativa, ha subito capito che ne avrebbe dovuto affrontare molti altri.
eGli scienziati sono abituati a essere esaminati, non parliamo solo dei concorsi per entrare in ruolo o di quelli delle progressioni di carriera, siamo sottoposti a giudizio dei nostri pari ogni volta che facciamo una richiesta di finanziamento, che mandiamo un lavoro ad una rivista scientifica, che proponiamo un programma di osservazione. Essere bravi non basta, bisogna essere più bravi degli altri perché in media i finanziamenti europei vengono concessi a un progetto ogni sei, perché le riviste più prestigiose accettano 1 articolo su dieci (quelle più “normali” un articolo su due), perché gli strumenti più gettonati (come il celebre Hubble Space Telescope) accettano una proposta ogni dieci.
Se superiamo l’esame e otteniamo un finanziamento, la pubblicazione di un articolo, l’accettazione di una proposta di osservazione siamo molto contenti, se perdiamo, ce ne facciamo una ragione e ci prepariamo alla prossima tornata. Quando i Rover Spirit ed Opportunity , poco più di 10 anni fa, iniziarono la loro avventura a spasso sulle sabbie di Marte, il loro papà scienziato Steve Squyres scrisse un illuminante libro intitolato Roving Mars nel quale raccontava quante volte le proposte del suo gruppo fossero state esaminate, valutate, finanziate per studi esplorativi per poi essere cancellate, prima di arrivare al momento magico quando gli fu annunciato che la NASA non solo approvava il Rover che aveva proposto, ma ne voleva un secondo per mitigare il rischio di un clamoroso fiasco (nel caso voleste imparare tutto su Spirit e Opportunity guardatevi la lezione di Steve Squyres).
Invece fu un clamoroso successo e Roving Mars è anche diventato un film prodotto dalla Walt Disney. Spirit ha finito la sua missione l’anno scorso perché il computer di bordo si è impiantato e ha smesso di rispondere ai suoi controllori, Opportunity, invece, continua a scorrazzare sul suolo marziano. La NASA è ovviamente contenta di avere finanziato degli strumenti così performanti, ma guarda con preoccupazione al costo delle operazioni delle missioni che non si rompono mai e continuano a richiedere risorse, che vanno dai tecnici/scienziati che le gestiscono alle infrastrutture necessarie per farle funzionare. Per esempio, tutte le sonde vanno ascoltate e dirette con telecomandi e ogni bit deve passare dalle grandi antenne che costituiscono il Deep Space Network della NASA. Nei gruppi di antenne sparse tra Goldstone, in California, Madrid, in Spagna, e Camberra, in Australia, ce n’è sempre qualcuna puntata verso Marte per “parlare” con la famiglia dei satelliti e dei rover che sono operativi.
Per capire il problema, bisogna sapere che, quando una missione viene approvata, insieme al costo dello sviluppo, della costruzione e del lancio, vengono quantificati (e coperti) i costi per le operazioni in orbita durante il periodo di vita nominale della missione, generalmente qualche anno. Trascorso tale periodo, se gli strumenti continuano a funzionare e la comunità scientifica continua ad essere interessata ai dati che raccolgono, si pone il problema di finanziare l’estensione della vita delle missioni.
Mantenere le missioni operative in orbita al di là della loro vita nominale ha un costo extra che deve essere finanziato utilizzando fondi “comuni” che vanno ad intaccare il patrimonio disponibile, per esempio, per lo sviluppo di nuove missioni. Naturale, quindi, che tutte le agenzie spaziali facciano periodicamente un lavoro di valutazione del rapporto costi benefici per decidere quali missioni debbano continuare ad operare e quali debbano, invece, essere spente. Le missioni a guida NASA o con una partecipazione scientifica della NASA, ogni due anni, vengono valutate da un comitato di saggi (Senior Review Panel) scelti per essere esterni ai team delle missioni sotto esame. Il compito dei saggi è ingrato perché, a fronte della documentazione preparata dai diversi gruppi (che dedicano mesi di tempo a questo esercizio), devono stilare una classifica basata sulla scienza che si ottiene per ogni dollaro speso. E’ un esame che copre contemporaneamente la scienza e la gestione della missione. A parità di produttività scientifica, misurata sulla base degli articoli pubblicati e del numero di citazioni, ma anche dell’interesse del pubblico quantificato in numero di click sul sito, di download delle animazioni ecc, una missione più costosa da gestire uscirà dalla valutazione con un voto più basso di una missione meno costosa. Per questo, i grandi osservatori della NASA, come lo Hubble Space Telescope o il Chandra X-ray observatory, che hanno costi di gestione elevati ma che danno grande visibilità alla NASA, vengono valutati con un processo ad hoc senza entrare in concorrenza con le missioni più piccole.
Quest’anno il Senior Review Panel della NASA aveva da valutare 9 proposte di estensione dei finanziamenti. I nomi delle missioni non diranno molto ai non addetti ai lavori, ma è carino menzionarli tutti, in ordine alfabetico: Fermi (osservatorio dedicato all’astronomia gamma, io sono il responsabile per l’utilizzo di questo strumento da parte di INAF) , Kepler/K2 (straordinario cacciatore di pianeti, ora un po’ acciaccato da problemi con la stabilità del puntamento), MaxWise (una missione riaccesa per cercare asteroidi di quelli potenzialmente pericolosi per la terra), NuSTAR (un telescopio per astronomia X di nuova generazione), Planck (il satellite europeo dedicato allo studio della radiazione cosmica di fondo), Spitzer (il grande osservatorio infrarosso della NASA che ha finito la sua riserva di elio liquido e non può più essere al meglio delle sue prestazioni), Suzaku (un telescopio X giapponese), Swift (lo strumento X e gamma che caccia i lampi gamma e molto altro) e XMM-Newton (lo splendido telescopio X europeo per il quale la NASA prevede di finanziare gli scienziati americani che ottengono tempo di osservazione) .
Ovviamente non tutte le missioni richiedono un livello di risorse comparabile si va dalle centinaia di migliaia di dollari richiesti dalla partecipazione a Suzaku alle decine di milioni richiesti da Fermi o Spitzer. Le condizioni al contorno non erano semplici, visto che il budget dedicato al MO&DA (un bell’acronimo che sta per Mission Operation and Data Analysis) ha subito una significativa riduzione rispetto al recente passato. Il rapporto dello SRP 2014 è stato appena pubblicato e disponibile qui. Non vi chiedo di leggerlo, la cosa importante è la figura dello overall mission rating.
Quando l’ho vista non ci volevo credere. Le prime quattro missioni, che sono tutte dedicate all’astrofisica delle alte energie, contano su una significativa partecipazione italiana. Swift, Fermi e l’europeo XMM-Newton portano in orbita tecnologia italiana fatta di specchi per raggi X, tracciatori per raggi gamma, elettronica, software scientifico e tanto lavoro di calibrazioni ed analisi dati. C’è di più, le quattro missioni sono passate tutte dal mio Istituto, una delle sedi dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), a Milano.
Il Project Office, con a capo il Principal Investigar Giovanni Bignami, responsabile per la costruzione del mitico EPIC, lo straordinario strumento di piano focale di XMM-Newton, ha avuto sede in Istituto per circa 10 anni, fino al lancio nel dicembre 1999. Vale la pena di ricordare che i bellissimi specchi ricoperti d’oro, che fanno scivolare i raggi X come i sassi lanciati a rimbalzare su uno specchio d’acqua, sono stati costruiti da una ditta brianzola, la stessa che ha fatto gli specchi per il telescopio X di Swift. Fermi è un capolavoro di miniaturizzazione elettronica dei laboratori dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, INFN, e noi coordiniamo l’utilizzo congiunto dei dati Fermi e Swift per scoprire un numero sempre maggiore di stelle di neutroni. Anche i dati NuSTAR passano da Milano dove c’è il gruppo che collabora con i colleghi USA alle calibrazioni dello strumento.
NuSTAR e Swift hanno un ulteriore legame con l’Italia perché utilizzano come unica stazione di terra la base dell’ASI a Malindi, in Kenya molto vicino all’equatore, che, più volte al giorno, assicura le comunicazioni da e per i satelliti che la sorvolano.
Nel caso ci fosse bisogno di un bollino blu per l’astrofisica delle alte energia in Italia, la NASA ce lo ha dato senza alcuna esitazione.
Swift che vede confermata la sua eccellente performance in termini di science per dollar. La commissione ha apprezzato la versatilità della missione che contribuisce a tutti i campi dell’astrofisica e funziona con un budget di poco più di 5 M$. Seconda classificata NuSTAR, l’ultima nata delle missioni di astrofisica delle alte energie, che era alla sua prima estensione. Poi, pressochè a pari merito, la partecipazione al programma di Guest Observer di XMM-Newton e Fermi, la grande missione di astronomia di astronomia gamma che, pur molto produttiva, paga un costo di gestione circa quadruplo di quello di Swift.
Mentre per SWIFT e per la partecipazione ad XMM, viene approvato l’intero budget richiesto (dicendo anzi che sarebbe saggio aumentarlo un po’, vista la qualità dei risultati) per NuSTAR e Fermi si propone una modesta riduzione.
Vorrei fare notare che la prima classificata è una missione stagionata che è diventata il cavallo di battaglia dell’astrofisica mondiale. Swift festeggerà a novembre il decimo compleanno in orbita mentre XMM a dicembre spegnerà quindici candeline. Le loro performance non mostrano alcuna degradazione e, ad ogni call for proposals, la comunità risponde chiedendo molto più tempo di quanto sia effettivamente disponibile.
Volete sapere cosa scoprono i nostri satelliti? Se avete il tempo e la voglia di imparare a fare girare i programmi di analisi dati, accomodatevi. I dati SWIFT e Fermi sono immediatamente pubblici mentre quelli di tutte le altre missioni diventano pubblici dopo circa 1 anno. Se analizzare i dati non fa per voi, ma volete essere sempre aggiornati sulle ultime novità scaricate le APP gratuite che vi informano in tempo reale di quello che accade nel cielo delle alte energia, invisibile ai nostri occhi, ma molto attivo. Cercate su itunes Nasa SWIFT e Fermi Sky e vi garantisco che non vi annoierete.
Quanto potranno continuare? Molto, speriamo, dal momento che nulla di lontanamente paragonabile è previsto nel prossimo futuro. Questo non significa che manchino le idee o i progetti: il vero problema è il tempo necessario per realizzarli. Athena, il prossimo grande osservatorio per astronomia X dell’Agenzia Spaziale Europea, verrà lanciato nel 2028. Nel frattempo, cercheremo di superare molti altri esami.
Come dicevamo all’inizio, gli esami non finiscono mai.
Roma, 7 giugno 2014PATRIZIA CARAVEO
