alla ricerca della cometa perduta
Fra non molto un modulo della sonda atterrerà sul nucleo della cometa 67/P
trasmettendo a terra dati interessanti per capire le origini dell’universo
di Irene Prunai
Spazio, ultima frontiera. Questi sono i viaggi della nave spaziale Rosetta. La
sua missione decennale: visitare nuovi, strani astri; cercare i segreti
dell’origine dei pianeti per giungere coraggiosamente là dove nessuna sonda è
mai giunta prima.
Non vi racconteremo i viaggi dell’astronave Enterprise e il protagonista questa
volta non sarà il mitico capitano James T. Kirk. La sceneggiatura, ad opera
dell’European Space Agency, sarà incentrata su Rosetta, una sonda spaziale il
cui obiettivo è quello di sganciare un robottone super tecnologico sulla cometa
67P/ Churyumov-Gerasimenko, per gli amici Chury. Il copione è affascinante e le
riprese del film sono iniziate bene dieci anni fa, e sarebbero iniziate anche
prima se il razzo Ariane-5 non avesse fallito il lancio. L’incidente di percorso
non ha certo scoraggiato la troupe e il film è ormai quasi completo. Ora a pochi
mesi dall’uscita nelle sale facciamo i guastafeste e raccontiamo in anticipo
tutta la storia.
Per cominciare dobbiamo precisare che non si tratta di un film di fantascienza,
la storia raccontata è reale e parla di un lunghissimo inseguimento attraverso
lo spazio.
Abbiamo già detto che la protagonista si chiama Rosetta, nominata così dagli
autori in onore della famosa Stele che circa 200 anni fa permise agli studiosi
di decifrare i geroglifici. E proprio come la Stele si spera che la sonda ci
permetterà di scoprire i misteri ancora insoluti della formazione del Sistema
Solare. È la terza missione cornerstone dell’ESA ed è la prima sonda progettata
contemporaneamente per orbitare e atterrare su una cometa. La sonda non si
limiterà, come ha già fatto Deep Impact nel 2005 con 9P/Tempel, a sparare un
proiettile sulla cometa. Il lander Philae, anche questo nome preso in prestito
dall’egittologia, si ancorerà con l’aiuto di un arpione sulla testa della cometa
nel punto indicato come J e inizierà a trapanarla e analizzarla.
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La trama è avvincente, ricca di suspence e colpi di scena. Alla ricerca della
cometa perduta! Con questo urlo Rosetta si lancia nel suo lungo viaggio. Siamo
nel 2004. Sono le ore 7.17 UTC del 2 marzo. La missione ESA Rosetta è lanciata
con successo. Due ore dopo il razzo Ariane-5 entra in un’orbita eliocentrica e
dopo quasi venti minuti la sonda viene sganciata. Dobbiamo aspettare fino al 10
maggio per immettere la sonda nell’orbita corretta. Passano i mesi e Rosetta
continua il suo viaggio. Nel corso degli anni dovrà fare tre passaggi radenti
alla Terra e uno vicinissimo a Marte per sfruttare la fionda gravitazionale e
avere qualche spinta in più. Sorvolerà gli asteroidi Steins e Lutetia, scruterà,
come l’occhio di un guardone, la collisione tra la cometa 9P/Tempel e Deep
impact.
Raggiungerà finalmente la sua “co-meta” che viaggia in un’orbita ellittica di
6,5 anni. Saranno finalmente compagne di viaggio e oltrepasseranno insieme
Giove, gireranno intorno al sole e di piroetta in piroetta torneranno di nuovo
verso Giove.
Un film di fantascienza, un documentario, una danza o semplicemente il sogno
divenuto realtà di tanti scienziati che hanno lavorato per così tanto tempo.
Rosetta è ormai a pochi chilometri da Chury. La superficie della cometa viene
suddivisa in regioni omogenee. La mappa aiuterà gli scienziati a individuare il
luogo migliore per l’atterraggio di Philae, o sarebbe meglio parlare di
accometaggio? Lo spettrometro di bordo rileva le temperature della cometa, che
in agosto arrivano già a 230 kelvin (-43 °C) nei punti più esposti al sole.
Chury sembra essere rivestita di una crosta polverosa, priva di ghiaccio
d’acqua, che la isola dal calore.
Manca
poco all’accometaggio e Rosetta si inserisce in un’orbita circolare intorno alla
cometa. Il sito J, sul lobo minore della cometa, accoglierà Philae dopo una
lunga discesa di 5, forse 10, ore.
Gli strumenti saranno attivi durante tutte le fasi di discesa, e dopo
l'atterraggio, inizierà una sequenza preprogrammata di analisi ed esperimenti,
tra cui varie trapanature della crosta. Finita la sequenza, Philae potrà essere
controllato dalla Terra tramite Rosetta. La fine della missione di Philae
avverrà a marzo 2015, quando il Sole sarà così vicino da surriscaldare il lander
oltre i suoi parametri di funzionamento.
A questo punto ci aspetteremmo un doveroso The end. Ma Rosetta, ormai l’abbiamo
capito, è molto di più. L’obiettivo principale della missione è, come abbiamo
già detto, cercare delle risposte sulla nascita del Sistema Solare. Perché una
cometa? L’origine di questi corpi, la materia di cui sono fatti e la materia
interstellare sono probabilmente molto più connessi di quanto si immagini.
L’esplorazione della cometa consiste nello studio del suo nucleo e della chioma,
la determinazione delle loro proprietà dinamiche, lo studio della morfologia e
della sua composizione. Per fare tutto ciò il lander Philae sarà obbligato a
raccogliere campioni di materiale per un’analisi chimico-mineralogica
dettagliata.
Inoltre non possiamo dimenticare che Rosetta è dotata di un orbiter dove sono
situati i sensori per i numerosi esperimenti di analisi remota. Cosa ci diranno?
Non possiamo certo svelare il finale, abbiate pazienza fino all’11 novembre,
quando avverrà l’accometaggio. Da quel momento Rosetta comincerà a darci delle
risposte.
Contributo Italiano
la partecipazione italiana alla missione Rosetta consiste di tre strumenti
scientigici dell’orbiter: VIRTIS, il cui PI è il Dott. Fabrizio Capaccioni
dell’IAPS (INAF Roma), GIADA il cui PI è la
Dott.ssa Alessandra Rotundi dell’Università "Parthenope" di Napoli e la
WAC di OSIRIS del Prof. Cesare Barbieri dell’Università di Padova. A bordo del
lander, è italiano il sistema di acquisizione e distribuzione dei campioni
(SD2), realizzato dal Politecnico di Milano, ed il sottosistema dei pannelli
solari, anch’esso a opera del Politecnico di Milano.
VIRTIS (Visible and Infrared Thermal
Imaging Spectrometer): combina 3 canali di osservazione in un unico strumento,
due dei quali saranno utilizzati nella ricostruzione della mappa spettrale del
nucleo. Il terzo canale è dedicato alla spettroscopia ad alta risoluzione. Con
queste osservazioni si cercherà di risalire alla natura delle parti solide che
compongono il nucleo della cometa e tracciare le sue caratteristiche termiche.
GIADA (Grain Impact Analyser and Dust Accumulator) è uno strumento in grado di
analizzare le polveri e piccoli grani di materiale presente nella chioma della
cometa misurandone le proprietà fisiche e dinamiche, tra le quali la dimensione,
il rapporto tra materiale granuloso e quello gassoso, la velocità delle
particelle.
OSIRIS/WAC (Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System): è lo
strumento principale della missione Rosetta per la raccolta delle immagini della
cometa. È composto da due canali: uno ottimizzato per ottenere mappe ad alta
risoluzione del nucleo della cometa, l’altro dedicato alla mappatura del
materiale gassoso e delle polveri nei dintorni del nucleo della cometa.
SD2 – Sample Drill&Distribution: SD2 rappresenta un elemento di elevata
miniaturizzazione, condensando in appena 4 chilogrammi tecnologie ad altissime
prestazioni. È in grado di resistere alle condizioni ambientali proibitive in
cui si troverà ad operare mentre cercherà di penetrare il nucleo della cometa.
Un meccanismo sofisticato consentirà di distribuire i campioni prelevati in
appositi contenitori in modo da rendere possibile lo studio delle proprietà
mediante alcuni degli strumenti a bordo del lander.
Forse non tutti sanno che…
1) Fino a
oggi gli scienziati hanno scoperto circa 4000 comete, ma nell’Universo ne
esistono miliardi.
2)
Disponibili in diverse forme e dimensioni, provenienti da regioni diverse dello
spazio, possono impiegare meno di 200 anni per fare un’orbita completa o milioni
di anni, ma tutte quante orbitano intorno al Sole.
3) Possono
colpire il nostro pianeta. Recentemente gli scienziati hanno riferito che un
minuscolo sassolino trovato nel Sahara è tutto ciò che resta del nucleo
ghiacciato di una cometa. questa scoperta si lega alla teoria che le comete
potrebbero aver portato la vita sulla Terra.
4) Il nucleo
di una cometa è come una palla di neve sporca. Composto da ghiaccio, polvere e
roccia, il suo nucleo è tra gli oggetti più scuri del sistema solare e riflette
solo il 4 per cento della luce che lo colpisce.
5) La nuvola
sfocata che circonda una cometa si chiama chioma. Quando una comete si avvicina
al sole, il vento solare e il campo magnetico spazzano le particelle dalla
chioma verso le code, per la precisione due, che si estendono dietro la testa
della cometa.