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La ISS spegne 15 candeline

La ISS spegne 15 candeline

Guidoni_entering_the_Zarya_module_of_the_ISS2 novembre 2000 – 2 novembre 2015: la stazione spaziale internazionale, il condominio orbitale più longevo, ha festeggiato 15 anni di attività. I primi ad abitarla sono stati i componenti di Expedition 1: l’americano William Shepherd in veste di comandante e i cosmonauti russi Sergej Krikalev (che ha accumulato 803 giorni di permanenza in orbita in varie missioni, anche sulla stazione russa Mir durante gli stravolgimenti geopolitici dell’ex Unione Sovietica) e Jurij Gidzenko, partiti dal cosmodromo russo di Baikonur, nel Kazakhstan, il 31 ottobre a bordo della navetta TM-31 lanciata con un razzo Soyuz. Allo stato attuale le spedizioni impiegano sei ore per agganciare la ISS, ma allora (il complesso orbitale era composto da soli tre moduli, i due russi Zvezda e Zarja e l’americano Unity) e per la maggior parte delle volte successive ci vollero due giorni per arrivare al docking.

Alla prima spedizione ne sono seguite finora altre 44, che hanno visto protagonisti 206 astronauti. Tra essi Umberto Guidoni, (nella foto) primo italiano e primo europeo a bordo della ISS nel 2001, poi Roberto Vittori con ben tre missioni all’attivo, Paolo Nespoli che dopo essere stato il primo italiano a compiere una missione di lunga durata tornerà a bordo nel 2017, Luca Parmitano, primo italiano impegnato in una delle 189 “passeggiate spaziali”, e infine Samantha Cristoforetti che ha trascorso 200 giorni in orbita segnando il record assoluto femminile.

Il programma della ISS è gestito dalle agenzie spaziali americana NASA, russa RKA, europea ESA, giapponese JAXA e canadese CSA, e l’Italia, con l’ASI e l’industria aerospaziale italiana, ha contribuito alla costruzione del complesso orbitale fornendo il 50% del volume abitabile totale.

L’avamposto spaziale permanente ha consentito di svolgere 1.800 esperimenti di varia natura, molti nel campo della biologia e fisiologia, della chimica dei materiali e delle tecniche di crescita delle colture in microgravità. Alle missioni di lunga durata (sei mesi) cominciano a seguire quelle di permanenza annuale, come quella che vede impegnati Scott Kelly e Mikhail Kornienko, partiti dal cosmodromo di Baikonur il 28 marzo 2015 con Expedition 43. Una missione che aiuterà gli scienziati a comprendere meglio come il corpo umano reagisca e si adatti alle peculiarità dell’ambiente spaziale.

La stazione spaziale internazionale è formata da componenti che, al momento del lancio, assommano a 345 tonnellate, e sono stati assemblati in orbita costituendo una struttura lunga 73 metri e con un volume abitabile di circa 400 metri cubi. La ISS dovrebbe rimanere in funzione sino al 2024.

Cassini e Encelado mai così vicini

Cassini e Encelado mai così vicini

Cassini-EnceladusPassaggio ravvicinatissimo della sonda euroamericana Cassini a Encelado, la luna di Saturno visitata per la seconda volta in 15 giorni. Il 28 ottobre 2015 si è avvicinata a soli 50 km dalla calotta polare raccogliendo immagini straordinarie in attesa di processare i dati scientifici. Entusiasmo nel team della missione Cassini al Jet Propulsion Laboratory della NASA, pronto ad analizzare le informazioni raccolte dall’analizzatore di gas e dal rivelatore di polvere (un sofisticato strumento in grado di rilevare fino a 10.000 particelle al secondo) a bordo della sonda Cassini, per conoscere la composizione dei getti dei geyser, già fotografati nei precedenti flyby e considerati la cartina di tornasole per avere maggiori indicazioni sull’oceano di acqua presente sotto la superficie e su cosa genera le attività idrotermali su Encelado. In particolare, si attende di riscontrare la presenza di idrogeno a livello molecolare nelle nubi emesse dai geyser, segnale di possibile sviluppo di forme biochimiche elementari. Gli scienziati ritengono che le caratteristiche dell’oceano di Encèlado e la probabile presenza nei suoi fondali di sistemi idrotermali facciano ipotizzare che la piccola luna di Saturno sia potenzialmente in grado di ospitare condizioni ambientali simili a quelle presenti sul fondo dei mari del nostro pianeta. Il terzo e ultimo sorvolo ravvicinato su Encèlado è previsto 19 dicembre 2015, ma a circa 5.000 km di distanza dalla superficie. La missione di Cassini, lanciata il 15 ottobre 1997 ed entrata nell’orbita di Saturno il 1º luglio 2004 per poi rilasciare il lander Huygens sulla superficie di Titano, terminerà nel 2017, quando il carburante si esaurirà.

 

Su Exomars il “Greenwich marziano”

Su Exomars il “Greenwich marziano”

exomarslanding_1024L’Europa si prepara a sbarcare sul Pianeta Rosso – nel 2016 – con la missione robotica Exomars, in cui l’Italia ha un ruolo centrale che si arricchisce ulteriormente con la fornitura del microriflettore laser INRRI (INstrument for landing-Roving laser Retroreflector Investigations) dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), realizzato con la supervisione scientifica di Simone Dell’Agnello, fisico dei Laboratori Nazionali di Frascati (LNF) dell’INFN.

Dopo aver superato con successo tutti i test previsti, lo strumento è stato consegnato a tempo di record ed è stato da installato sul modulo di discesa marziano ExoMars EDM (Entry, descent and landing Demonstrator Module), battezzato Schiaparelli, dal nome dell’astronomo italiano Giovanni Schiaparelli, che disegnòla prima mappa del Pianeta Rosso.

INRRI diventerà il primo bersaglio laser passivo sulla superficie marziana e il primo oltre la Luna. Dovrebbe inoltre essere l’antesignano di una serie di microriflettori portati da futuri Lander o Rover, che assieme formeranno un Mars Geo/physics Network (MGN): una rete di punti di riferimento per misure di geodesia di Marte e test di Relatività Generale. A lungo termine, MGN potrebbe diventare una rete di posizionamento di precisione simile a quella dei retroriflettori laser delle missioni Apollo e Lunokhod sulla Luna.

La missione ExoMars è stata ideata per indagare eventuali tracce di vita, passata o presente, su Marte. Il modulo Schiaparelli sarà lanciato nel mese di marzo del 2016 e, dopo un viaggio di circa 7 mesi, si poserà sulla superficie del Pianeta Rosso. Inizierà, quindi, le analisi scientifiche con la stazione meteo DREAMS (Dust characterization, Risk assessment and Environment Analyser on the Martian Surface). Si tratta di un altro strumento italiano, realizzato dall’ ASI con il supporto ingegneristico del CISAS (Centro di Ateneo di Studi e Attività Spaziali “G.Colombo”) e la guida scientifica dell’Osservatorio di Napoli.

INRRI, al contrario, essendo uno strumento passivo potrà continuare ad operare per molti anni dopo la breve vita di EDM e dei suoi strumenti attivi. Sarà quindi l’unico sopravvissuto della missione, tenendo in vita la memoria di Schiaparelli e prolungando l’effetto positivo di ExoMars per tutti. Inoltre, INRRI potrebbe essere anche usato come nuovo punto di riferimento geodetico primario e di precisione di Marte: una sorta di “Greenwich marziano”.

 

CALET studia l’energia del cosmo

CALET studia l’energia del cosmo

Calet firstsignalsA poco più di due mesi dall’arrivo sulla Stazione Spaziale Internazionale, CALET (CALorimetric Electron Telescope) ha cominciato le osservazioni dirette di elettroni nell’intervallo del Tera elettronvolt (TeV). Lo strumento, realizzato dall’Agenzia spaziale giapponese JAXA in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Italiana, è il secondo osservatorio spaziale partito alla volta della ISS, dopo AMS-02 nel 2011.

“I dati forniti dall’esperimento CALET aggiungeranno informazioni importanti derivate dalle osservazioni ad elevata precisione di elettroni, protoni, nuclei atomici e raggi gamma ad energie altissime” spiega Barbara Negri, a capo dell’Unità di Osservazione ed Esplorazione dell’Universo dell’Agenzia Spaziale Italiana.

Lanciato il 19 agosto 2015 dalla base nipponica di Tanegashima con un razzo H-IIB, a bordo del cargo europeo HTV-5 (il quinto della serie), CALET ha raggiunto la ISS cinque giorni dopo ed è stato quindi ‘sistemato’ sul modulo giapponese KIBO.

Dopo aver completato la fase iniziale di verifica degli strumenti e le successive operazioni di calibrazione e verifica dei dati, CALET va in modalità osservativa per un periodo di oltre due anni. Il telescopio si occuperà di ricerca e di studio della materia oscura, lo studio degli spettri dei nuclei di origine cosmica e la rivelazione dei gamma-ray, ovvero dei lampi di luce di altissima energia ed intensità emessi nel corso di fenomeni particolarmente violenti che hanno luogo in alcune sorgenti astrofisiche.

“L’obiettivo finale – spiega ancora Barbara Negri – è una maggiore comprensione di argomenti scientifici di frontiera quali l’origine dei raggi cosmici e lo studio della materia oscura. I dati ricevuti verranno archiviati e gestiti presso l’ASI Scientific Data Center (ASDC) per l’analisi comparativa con i dati scientifici di altri esperimenti quali PAMELA e AMS02, consolidando così l’importante posizionamento della comunità scientifica italiana nel campo dell’Astrofisica delle Alte Energie”.

La missione riveste un grande interesse non solo per gli aspetti scientifici, ma anche per quelli tecnologici: a bordo di CALET è stato infatti installato il Total Absorption Calorimeter (TASC), un calorimetro in grado di rilevare le posizioni degli sciami di particelle.

Sviluppato nell’ambito della cooperazione tra JAXA, NASA e ASI – e testato presso il CERN di Ginevra – TASC è in grado di misurare l’energia delle particelle molto energetiche. Quando un elettrone o un raggio gamma attraversano la materia, avvengono una serie di interazioni elettromagnetiche che producono un aumento del numero di particelle e quindi lo “sciame”. TASC ha la capacità di determinare con una precisione mai raggiunta prima l’energia di particelle oltre il TeV.

Il contributo italiano alla missione

Oltre all’Università di Siena, capofila della partecipazione italiana alla missione CALET finanziata dall’ASI, fanno parte del team italiano ricercatori delle Università di Pisa, Firenze, Padova, Tor Vergata e dell’IFAC-CNR di Firenze. L’esperimento gode dello status di Recognized Experiment presso il CERN di Ginevra che ha fornito fasci di particelle accelerate per le calibrazioni dello strumento.

(fonte: ASI)

Osservato lampo gamma n. 1000

Osservato lampo gamma n. 1000

swiftsatelli-664x447Dopo quasi 11 anni dal lancio, il 27 ottobre 2015 alle 22:40:40 GMT, la missione del satellite astronomico Swift ha rivelato il lampo gamma numero 1000. Si tratta di GRB 151227B, un lampo della durata di circa 50 secondi con una controparte ottica per la quale, poche ore dopo, lo strumento X-Shooter al VLT dell’ESO ha misurato il rispettabile redshift di 4,063 che, tradotto in distanza, ci dice che il lampo è avvenuto a circa 12 miliardi di anni luce da noi, quando l’Universo aveva appena un miliardo e mezzo di anni.

Non è il GRB più distante osservato da Swift, ma è certamente uno dei più lontani e ci ricorda l’immutata capacità di Swift di studiare gli oggetti più lontani dell’Universo. Per Swift è un traguardo importante perché un gruppo così numeroso di lampi gamma posizionati accuratamente ci ha permesso di capire molte cose, ma molto resta ancora da scoprire. Dal punto di vista osservativo, i lampi gamma si dividono in due classi a secondo della loro durata. La linea di demarcazione è stata fissata a 2 secondi, anche se il taglio non è netto e vi sono sovrapposizioni fra le due classi. Swift rivela circa 1 lampo corto ogni 10 lunghi.

Possiamo dire di avere capito lo stretto rapporto tra lampi lunghi ed esplosioni di supernova e siamo ragionevolmente certi che i lampi brevi abbiamo origine dalla coalescenza di due oggetti compatti che si fondono per formare un buco nero, o forse no, perché si fermano prima e si trasformano in una stella di neutroni straordinariamente magnetica, una magnetar. Rimangono, però, un certo numero di lampi che sfuggono alla classificazione. Così sono stati scoperti i lampi gamma extra-lunghi ed eventi più esotici, all’inizio classificati come lampi gamma, che si sono rivelati di diversa origine. Swift è stato testimone della distruzione di stelle passate troppo vicino ad un buco nero, oppure del primo bagliore X di una supernova. Si tratta di eventi che erano stati previsti teoricamente ma mai osservati prima e che hanno giustamente avuto gli onori della cronaca.

Per questo la comunità non è mai stanca di studiare nuovi lampi gamma nella speranza di trovare un evento veramente unico ed eccezionale che possa permettere di fare un passo avanti nella comprensione di questa fisica estrema.

L’annuncio della scoperta di un GRB da parte di Swift è immancabilmente seguito da altri annunci circa le osservazioni ottiche e radio in un susseguirsi di diventa via via sempre più rapido man mano che passo il tempo e le tecniche di osservazione (sia umana sia robotica) si raffinano.

In effetti, il 27 ottobre è stato rivelato anche un altro lampo gamma, chiamato GRB 151227A, che è durato 130 secondi e ha avuto una brillante controparte ottica (rivelata anche da un astrofilo) a redshift 0,81, sempre misurato da X-Shooter a Paranal. GRB 151227A è uno dei pochi lampi rivelati anche in radio con il VLA. E’ un tributo al continuo interesse che i dati SWIFT riscuotono, nonostante la missione non sia più una novità.