da Sorrentino | Lug 10, 2017 | Astronomia, Missioni, Primo Piano
Il 10 luglio 2017 la sonda Juno della NASA, lanciata il 5 agosto 2011 da Cape Canaveral e giunta nell’orbita di Giove il 4 luglio 2016, ha effettuato il sesto flyby di Giove che ha permesso di sorvolare la grande Macchia Rossa a una quota di 3.500 chilometri dalla superficie. Gli otto strumenti scientifici di bordo hanno registrato i dati e acquisito immagini ad alta risoluzione che permetteranno lo studio approfondito della grande tempesta anticiclonica in corso da tre secoli sul pianeta gigante. Due gli strumenti italiani protagonisti della missione Juno. Vero gioiello tecnologico è Jiram (Jovian InfraRed Auroral Mapper), spettrometro ad immagine infrarosso che ha lo scopo di osservare da vicino il pianeta e ha già rivelato le caratteristiche delle spettacolari aurore polari del pianeta. L’altro contributo italiano è denominatyo KaT (Ka-Band Translator) e ha lo scopo di determinare la struttura interna del pianeta attraverso la misura del suo campo di gravità. Si tratta di apparecchiature sviluppate dall’Agenzia spaziale italiana e realizzate, rispettivamente, da Leonardo-Finmeccanica nello stabilimento di Campi Bisenzio in Toscana (con il supporto e la responsabilità scientifica dell’Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali (Iaps) dell’Istituto nazionale di astrofisica, e da Thales Alenia Space Italia, joint venture tra Leonardo e l’azienda francese Thales, con il supporto del team scientifico della Università di Roma La Sapienza.
A supporto della missione JUNO, sono stati rilasciati dati e immagini ad alta risoluzione dall’Osservatorio Gemini e dal grande telescopio giapponese Subaru. Le osservazioni di Gemini stanno fornendo ulteriori dati e immagini tridimensionali dell’atmosfera di Giove. In particolare, sono state impiegate tecnologie ad ottica adattiva per eliminare le distorsioni causate da turbolenze nell’atmosfera terrestre e filtri con lunghezza d’onda più lunga in grado di tracciare i flussi verticali dei vortici, che non possono essere misurati in nessun altro modo. A completare le osservazioni, poi, è intervenuto Subaru, che ha fornito immagini simultanee nel medio infrarosso con lo strumento COMICS – misurando l’emissione del calore del pianeta in una regione spettrale non coperta dalla strumentazione JUNO. Le misurazioni forniscono dati sulla composizione e sulla struttura delle nubi e le immagini rilasciate mostrano una regione molto turbolenta a nord-ovest della Grande Macchia Rossa.
da Sorrentino | Lug 6, 2017 | Eventi, Primo Piano, Programmi
Il nuovo planetario della Città della Scienza di Napoli teatro della presentazione di OrbiTecture, il concept di habitat spaziale sviluppato da Center for Near Space. La base spaziale del futuro si chiama SpaceHub, del peso di circa 6000 tonnellate (15 volte la ISS), realizzabile in dieci anni ed è progettata per ospitare fino a 100 persone alla volta tra tecnici, turisti, astronauti e ricercatori. “Negli anni 2060-2070, a circa cento anni dall’inizio dell’Era Spaziale e dal primo passo dell’Uomo sulla Luna – spiega Gennaro Russo, direttore di Center for Near Space – riteniamo che le missioni scientifiche su Marte saranno di routine e che, per quella data, lo spazio cis-lunare ospiterà una comunità di un migliaio di persone con un traffico di 100.000 passaggi all’anno per voli di trasferimento tra la Terra e i vari punti di questa città cislunare (orbita terrestre, orbita lunare, punti lagrangiani, suolo lunare). Lo sviluppo di questi nuovi insediamenti umani nel Quarto Ambiente richiederà non solo più elevati standard tecnici e funzionali, ma anche una qualità di vita a bordo paragonabile a quella disponibile sulla Terra. Il design dei sistemi spaziali assumerà pertanto un ruolo ben più rilevante di quanto non sia stato fino a oggi, e il Made in Italy potrà trovare nuovi spazi di espressione; in tale direzione potrà svilupparsi da subito una nuova disciplina in cui confluiranno conoscenze e competenze di carattere ingegneristico, architettonico, ergonomico, fisiologico, ambientale”.
“Questa disciplina l’abbiamo battezzata OrbiTecture – continua Russo – termine coniato dalla contrazione di Orbital Architecture, con l’intento di coniugare la ricerca architettonica e la tecnologia spaziale – sia quella già disponibile che quella prevedibile per il futuro prossimo – per lo sviluppo di progetti rivolti alla fase più a lungo termine della nuova space economy. E l’abbiamo applicata allo studio di un concept “planetomorfico” per uno SpaceHub, un nodo spaziale realizzabile nel volgere di una-due generazioni e che possiamo immaginare funzionante entro il 2060-2070 al servizio dell’ecosistema geo-lunare. Un progetto fondato su princìpi radicalmente innovativi rispetto a quelli su cui si basano le attuali infrastrutture spaziali”.
In che modo l’architettura, arte della ricerca delle forme e della realizzazione di spazi fruibili dall’Uomo, coniugata alla tecnologia, può concepire e favorire l’abitabilità umana al di fuori della superficie terrestre? Nei prossimi anni si parlerà sempre più diffusamente della necessità di nuovi habitat spaziali, che dovranno favorire da un lato la crescente domanda di turismo spaziale e, dall’altro, rispondere alla dismissione della Stazione Spaziale Internazionale, che sarà dismessa nel 2024. Il concept è decisamente avveniristico tanto per le soluzioni suggerite che per la visione sistemica, nonché dal punto di vista del design architettonico e delle soluzioni ingegneristiche, rispetto a una concezione standard di tipo modulare come l’attuale Stazione Spaziale Internazionale. Nondimeno, si tratta di un progetto ingegneristicamente e architettonicamente fattibile sul medio periodo, una “utopia concreta” che intendiamo proporre per favorire un ampio dibattito a livello nazionale e internazionale sulla necessità di un balzo concettuale nella progettazione dei futuri habitat umani nel Quarto Ambiente.
Immaginiamo un viaggio su SpaceHub
La navicella che ci porterà a bordo di SpaceHub sta completando la fase di attracco. Dagli oblò possiamo ammirare la stazione in tutta la sua eleganza strutturale: la sfera, dal diametro di quarantaquattro metri, è denominata Miranda; è attraversata da un cilindro del diametro di venti metri passante per l’origine, dov’è localizzato l’hangar, in cui la navicella sta entrando, e il laboratorio di microgravità. Intorno a Miranda troviamo due toroidi sovrapposti del diametro di 78 metri, che compongono il modulo Aristarco, con ambiente a gravità lunare simulata e il campo di coltivazione Green Ring. Più lontano, troviamo il modulo Galilaei di 166 metri di diametro che ospita un ambiente a gravità marziana e i tre propulsori che consentono la rotazione della stazione per ottenere le diverse accelerazioni gravitazionali. Arrivati su SpaceHub, entriamo nell’hangar ed eseguiamo la manovra di attracco al molo, per poi lasciare la navetta. Qui la microgravità ci fa fluttuare nell’aria e dobbiamo spostarci con un po’ di fatica e grazie ad appositi sostegni. Più ci si avvicina all’asse di Miranda, più la gravità si avvicina allo zero: la microgravità è fondamentale per le attività di ricerca nei laboratori.
C’è un sistema di “ascensori spaziali” per spostarsi tra Miranda e i due anelli, Aristarco e Galilaei: capsule pressurizzate all’interno di un percorso di travi reticolari che partendo dal centro della sfera raggiungono i vari toroidi. I toroidi accolgono gli spazi di soggiorno e socializzazione. Qui si trovano i mini-alloggi per i turisti spaziali, 40 in tutto, ma anche il bar, la mensa, una palestra e altre aree destinate allo sport, sia per il training che per il tempo libero, e anche spazi per le attività religiose. Su Miranda è disponibile un ambiente dedicato al cinema olografico/teatro, dove vengono allestiti spettacoli di danza a gravità zero. La sfera Miranda di SpaceHub, struttura flessibile e gonfiabile, sarà realizzata in beta cloth, una fibra a base di silice che resiste alla corrosione ed all’ossigeno atmosferico. Sia le strutture interne che i tralicci e i toroidi saranno realizzati in Manifattura Additiva (Stampa 3D) con materiali sia metallici che plastici. La pannellatura esterna dei toroidi Aristarco e Galilaei è trasparente. Il sistema biorigenerativo CELSS (Controlled Ecological Life Support Systems) a ciclo chiuso contribuisce alla produzione di vegetali freschi, alla generazione di ossigeno e alla rimozione dell’anidride carbonica dall’aria interna (dovuta alla respirazione umana). Le cinque colture selezionate sono patata, soia, lattuga, frumento e pomodoro. Si tratta di colture in grado di contribuire a una dieta bilanciata. Dato che l’equipaggio dello SpaceHub è composto da 100 persone, è necessario coltivare, per la loro sopravvivenza, una superficie di 6000 m2, per un ingombro volumetrico minimo di circa 3600 m3. Il sistema CELSS di SpaceHub è suddiviso in parti più o meno uguali nei toroidi Aristarco e Galilaei.
da Sorrentino | Lug 6, 2017 | Astronomia, Primo Piano
SPHERE, lo strumento montato al Very Large Telescope dell’ESO in grado di raccogliere immagini dirette di esopianeti, ha scoperto e immortalato il suo primo pianeta extrasolare. Distante da noi 385 anni luce e uno dei pochissimi finora ad essere stato osservato e studiato direttamente, HIP65426b è un pianeta con una massa compresa tra 6 e 12 volte quella di Giove, molto caldo e con un’atmosfera nella quale è presente anche acqua. Il primo pianeta extrasolare scoperto da un team internazionale di ricercatori, tra cui alcuni dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), grazie allo strumento SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet Research) installato al Very Large Telescope dell’ESO sulle Ande cilene, è stato denominato HIP65426b. Si trova all’interno del gruppo di stelle conosciuto come Associazione Scorpius- Centaurus e orbita attorno alla stella HIP65426 a una distanza di 14 miliardi di chilometri, ovvero circa tre volte la distanza di Nettuno dal Sole. La sua temperatura oscilla tra i 1.000 e i 1.400 gradi Celsius. L’analisi della sua debolissima luce, riflessa dalla stella madre, indica la presenza di acqua e di nubi nella sua atmosfera. A differenza di altri pianeti osservati sempre direttamente e con età simili, la stella attorno alla quale ruota il pianeta, massiccia due volte il Sole, non sembra circondata da un disco significativo di detriti. Se si aggiunge il fatto che la stella ruota attorno al proprio asse molto velocemente, il sistema HIP65426 mostra caratteristiche inedite. Gli astronomi stanno cercando di capire se il pianeta si sia formato da un disco di polveri e detriti che è poi scomparso perché spazzato via da altri pianeti del sistema, o se si sia invece formato come un sistema binario estremo da una nube molecolare, così come accade normalmente. Pianeti analoghi ai giganti del nostro Sistema solare, come HIP65246b, non possono essere rilevati con metodi indiretti, molto fruttuosi in altri casi, proprio a causa della grande distanza che li separa dalla stella madre. Ma, per fortuna, questi possono essere studiati con la tecnica del direct imaging ad alto contrasto, proprio quella che utilizza SPHERE. Lo strumento è stato progettato per sopprimere in modo ottimale la luce abbagliante della stella senza rimuovere però il debole segnale proveniente da eventuali pianeti presenti attorno a essa; tutto questo con tecniche mirate a ottenere un elevato contrasto e alta risoluzione angolare delle immagini. Per compensare gli effetti dell’atmosfera terrestre, inoltre, lo strumento è equipaggiato con un sistema di ottiche adattive che permette l’acquisizione d’immagini ad altissima qualità. SPHERE è così in grado di immortalare deboli pianeti orbitanti vicini alla stella madre e perfino di caratterizzarne le proprietà fisiche e spettrali.
“E, infatti, è stato proprio lo strumento IFS (Integrated Field Spectrograph), sviluppato da INAF, in particolare dall’Osservatorio Astronomico di Padova, che ci ha restituito uno spettro completo dell’oggetto, grazie al quale abbiamo ottenuto informazioni molto più complete sui parametri fisici dell’oggetto celeste, permettendoci di capire che stavamo effettivamente osservando un pianeta” dice Silvano Desidera dell’INAF di Padova, coautore dell’articolo che descrive la scoperta, accettato per la pubblicazione sulla rivista Astronomy&Astrophysics. “Nonostante le diverse migliaia di esopianeti scoperti negli ultimi vent’anni, non abbiamo ancora ben compreso come si formino, evolvano e interagiscano con l’ambiente circostante i cosiddetti pianeti gioviani, cioè quelli giganti. Conoscere tali meccanismi è importante perché i gioviani, rappresentando la maggior parte della massa nei sistemi planetari ai quali appartengono, ne condizionano l’architettura giocando un ruolo fondamentale anche nella dinamica dei loro più piccoli ‘fratelli’ rocciosi quali terre e super-terre” aggiunge l’astronomo. Il consorzio SPHERE è composto da 12 istituti europei coinvolti nella progettazione e nella costruzione dello strumento per il Very Large Telescope di ESO: Institut de Planétologie et d’Astrophysique di Grenoble; Max-Planck-Institut für Astronomie di Heidelberg; Laboratoire d’Astrophysique di Marseille; Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique de l’Observatoire de Paris; Laboratoire Lagrange di Nice; ONERA; Observatoire de Genève; INAF-Osservatorio Astronomico di Padova; Institute for Astronomy, ETH Zurich; Astronomical Institute of the University of Amsterdam; Netherlands Research School for Astronomy (NOVA-ASTRON) ed ESO. L’immagine in evidenza, presa nella banda del vicino infrarosso, mostra l’esopianeta (in basso a sinistra) in orbita attorno alla stella HIP65426 (la cui posizione è indicata dalla croce) nell’associazione Scorpius-Centaurus. La luce della stella centrale è bloccata da un coronografo. (Crediti: ESO/SPHERE Consortium/G. Chauvin et al)
da Sorrentino | Lug 3, 2017 | Missioni, Primo Piano, Stazione Spaziale
Rientrata con successo a terra lunedì 3 luglio la capsula Dragon di SpaceX, lanciata il 3 giugno con il vettore Falcon 9 e agganciatasi alla stazione spaziale internazionale circa 36 ore dopo per rifornirla con 2,7 tonnellate di carico utile. La capsula Dragon, già impiegata in una analoga missione di rifornimento portata a termine nel settembre 2014, ha effettuato l’ammaraggio alle 14 ora italiana di lunedì 3 luglio nelle acque dell’oceano Pacifico, diventando il primo veicolo riutilizzato al servizio della ISS. A ciò si aggiunga che lo stesso lancio è avvenuto riutilizzando il primo stadio del razzo Falcon 9, consentendo a SpaceX si raggiungere un doppio obiettivo finalizzato alla progressiva riduzione dei costi delle missioni spaziali.
La Cina è alle prese con il lancio fallito del vettore pesante Lunga Marcia 5, che avrebbe dovuto portare in orbita il satellite per telecomunicazioni Shijian-18 del peso di 7 tonnellate. Partito dal centro spaziale di Wengchang, nell’isola di Hainan alle 19:23 ora locale di domenica 2 luglio, la versione più potente dei lanciatori cinesi (in grado di trasferire in orbita bassa masse fino a 25 tonnellate e alla quota geostazionaria 14 tonnellate) ha denunciato problemi al secondo stadio quando erano trascorsi poco più di 10 minuti dal distacco dalla rampa. Lunga Marcia 5, al suo secondo volo dopo l’esordio positivo avvenuto nel 2016, ha perso progressivamente spinta. L’anomalia sarebbe da ascrivere proprio al sistema di propulsione, ovvero ai sottosistemi che regolano la pressione del combustibile. Il secondo stadio sarebbe rimasto accesso per un tempo superiore a quanto previsto. Le cause ufficiali sono tutte da chiarire e l’agenzia spaziale cinese mantiene il più stretto riserbo. Il satellite Shijian-18 era stato progettato e costruito dalla China Academy of Launch Vehicle Technology
