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Osiris Rex sull’asteroide

Osiris Rex sull’asteroide

Nella notte fra martedì 20 e mercoledì 21 ottobre la sonda Osiris-Rex della NASA ha effettuato la discesa sulla superficie dell’asteroide Bennu, raggiunto il 3 dicembre 2018, per raccogliere un campione di materiale e riportarlo a Terra. Un’impresa seconda solo a quella realizzata dalla sonda giapponese Hayabusa 2  che nel 2019 è riuscita a prevelare materiale dall’asteroide 162173 Ryugu. L’obiettivo della missione è recuperare un campione incontaminato di regolite carbonacea dalla superficie dell’asteroide, per rispondere a diverse domande sulla composizione e sulla formazione del Sistema solare.

Le immagini della superficie di Bennu riprese dalla sonda della NASA hanno rivelato una superficie rocciosa disseminata di massi. Osiris-Rex ha fotografato e scansionato in lungo e in largo la sua superficie, utilizzando Ola, un altimetro laser, e la camera 3D, er arrivare a individuare il sito da cui verrà prelevato il campione del materiale, denominato Nightingale (usignolo). Poco prima delle ore 20 (ora italiana) si sono accesi i propulsori del veicolo spaziale per portare Osiris-Rex fuori dalla sua orbita attorno a Bennu e condurlo con grande precisione verso la superficie. Per guidare correttamente la discesa è stata predisposta la cosiddetta “mappa dei rischi”, ovvero una rappresentazione dettagliata del sito di campionamento con le aree che possono presentare un rischio per il veicolo.

Il meccanismo di acquisizione dei campioni, Tagsam (Touch-And-Go-Sample Acquisition Mechanism), è agganciato all’estremità di un braccio lungo oltre tre metri ed è progettato per raccogliere materiale a grana fine ma è anche in grado di prelevare sassolini di quasi due centimetri. È inoltre capace di raccogliere una quantità di materiale di circa 150 grammi, e in condizioni ottimali potrebbe arrivare addirittura a 1,8 kg.

Alle 00:12 (ora italiana) del 21 ottobre il momento clou della missione, ovvero la manovra di touch-and-go per un contatto con la superficie di Bennu di circa dieci secondi. A una delle tre bombole di azoto presenti a bordo il compito di sollevare la regolite da aspirare all’interno della sonda. «L’obiettivo è raccogliere almeno sessanta grammi effettivi di materiale. Nel caso il quantitativo fosse inferiore, valuteremo con la Nasa lo stato del veicolo e la possibilità di effettuare un secondo touch and go».

In caso di risultato insufficiente, la sonda potrebbe infatti effettuare più tentativi di campionamento, grazie alla dotazione di tre bombole di azoto gassoso. Se, come si spera, il campione raccolto dovesse andare bene, la sonda con il prezioso materiale verrà sigillata e preparata per il ritorno sulla Terra, previsto nel 2023.

 

Prima scoperta di Cheops

Prima scoperta di Cheops

Caccia grossa per CHEOPS. La missione dell’Agenzia Spaziale Europea ha scovato un vicino sistema planetario che ospita uno dei pianeti extrasolari più caldi ed estremi finora conosciuti: WASP-189 b. Si tratta della prima scoperta della missione che dimostra l’abilità unica della sonda europea di far luce sull’Universo che ci circonda, rivelando i segreti di questi lontani mondi alieni. Lanciata lo scorso dicembre, CHEOPS è stata progettata per l’osservazione e la caratterizzazione di esopianeti di piccole dimensioni che transitano davanti alla loro stella madre. La missione vede un’importante partecipazione dell’Italia, con l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), l’Università di Padova e l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI). L’accuratezza delle osservazioni è resa possibile grazie alla strumentazione di bordo, che comprende un telescopio high-tech progettato e realizzato in Italia. Un telescopio che riesce a percepire la piccolissima variazione di luminosità delle stelle durante il passaggio dei pianeti davanti ad esse, con una precisione di appena qualche decina di parte per milione.

La recente scoperta riguarda un esopianeta gioviano ultra-caldo, ovvero un pianeta extrasolare la cui massa è confrontabile o superiore a quella di Giove, ma che, a differenza di quanto avviene nel Sistema solare, orbita molto vicino alla propria stella madre. WASP-189 b si trova venti volte più vicino alla sua stella rispetto alla distanza Terra-Sole e completa un’orbita in soli 2,7 giorni. La sua stella ospite oltre ad essere più grande è anche 2200 gradi più calda del Sole. Per questo motivo la temperatura del mondo alieno è estremamente alta e raggiunge i 3200 gradi; a tali temperature, anche metalli come il ferro si sciolgono e si trasformano in gas, rendendo l’esopianeta chiaramente inabitabile. Per caratterizzare il sistema planetario, CHEOPS ha osservato il transito di WASP-189 b davanti alla sua stella. I transiti possono rivelare molto sulle dimensioni, la forma e le caratteristiche orbitali di un pianeta.

“La caratterizzazione del sistema planetario WASP-189 da parte della sonda CHEOPS è stata un’occasione preziosa per mettere in mostra le sue capacità” – dice Mario Salatti, responsabile ASI per la realizzazione del telescopio di CHEOPS – “Il fotometro di bordo ha misurato accuratamente la variazione di luminosità del sistema stella/pianeta durante il transito e a cavallo dell’occultazione (quando il pianeta è passato dietro la stella) permettendo quindi di stimare anche la temperatura superficiale del pianeta”.Grazie a queste osservazioni, gli scienziati hanno scoperto che l’orbita di WASP-189 b è inclinata e che il pianeta sembra essere più grande di quanto si pensasse, quasi 1,6 volte il raggio di Giove. La stella, invece, ha rivelato un aspetto asimmetrico, non perfettamente rotondo, e risulta essere più grande e più fredda all’equatore rispetto ai poli.

“Dopo cinque mesi di osservazioni scientifiche, questo è il  primo lavoro a essere pubblicato ma sarà presto seguito da altri” dice Isabella Pagano, dell’INAF di Catania, responsabile in Italia per CHEOPS. “Siamo coinvolti proprio in questi giorni nella riunione del Team Scientifico della missione, dove si sta facendo il punto sui molteplici risultati ottenuti dalle osservazioni condotte fino ad oggi. Non è possibile anticipare nulla se non che lo strumento funziona molto bene e ci dà soddisfazione. Quindi, come si dice, ‘stay tuned’!”.

La missione CHEOPS nasce dalla collaborazione di scienziati e ingegneri, istituti di ricerca, università e industrie, di undici paesi europei guidati dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e dalla Svizzera. L’Italia, anche grazie al supporto dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), ha un ruolo di primaria importanza in CHEOPS, sia per il contributo allo strumento sia per l’apporto scientifico. I ricercatori dell’Istituto Nazionale di Astrofisica  (INAF) a Catania e a Padova hanno elaborato il progetto ottico del telescopio, e affiancato l’industria selezionata dall’ASI – un raggruppamento temporaneo di imprese formato da Leonado SrL, Thales Italia e MediaLario – per la realizzazione degli specchi, dell’ottica di back-end, e per le operazioni di integrazione, allineamento e test del telescopio, il cui modello di volo è stato consegnato al Consorzio Cheops – capitanato dall’Università di Berna – nel maggio del 2017.

 

Hera per difesa planetaria

Hera per difesa planetaria

L’Agenzia Spaziale Europea ha assegnato un contratto da 129.4 milioni di euro per il progetto, la manifattura e il collaudo di Hera, la prima missione dell’Europa per la difesa planetaria dal rischio asteroidi. HERA – che prende il nome dalla dea greca del matrimonio – sarà, insieme al veicolo spaziale DART (Double Asteroid Redirect Test) della NASA, la prima sonda inviata dall’uomo a incontrarsi con un sistema di asteroide binario, una classe poco compresa che costituisce circa il 15% degli asteroidi conosciuti.

Hera è il contributo europeo a una collaborazione internazionale di difesa planetaria tra gli scienziati europei e americani denominata AIDA, Asteroid Impact & Deflection Assessment. La sonda DART – il cui lancio è previsto a luglio 2021 – effettuerà prima un impatto cinetico sul più piccolo dei due corpi. Hera seguirà le orme con un dettagliato sondaggio post-impatto per trasformare questo esperimento su grande scala in una tecnica di deviazione di asteroide ben compresa e ripetibile. Così facendo, la missione Hera, delle dimensioni di una scrivania, dimostrerà inoltre nuove tecnologie multiple, come la navigazione autonoma intorno all’asteroide – come per le moderne automobili a guida autonoma sulla Terra – mentre raccoglierà dati scientifici importanti, per aiutare gli scienziati e i progettisti di future missioni a meglio comprendere composizione e struttura degli asteroidi.

Hera rilascerà anche il primo ‘CubeSats’ europeo (satelliti in miniatura costruiti da scatole di 10 cm) nello spazio profondo per un sondaggio ravvicinato dell’asteroide, inclusa la prima sonda radar dell’interno di un asteroide  – utilizzando una versione aggiornata del sistema radar a bordo della missione dell’ESA sulla cometa, Rosetta. Previsto per il lancio a ottobre 2024, Hera viaggerà verso il sistema di asteroide binario – la coppia di asteroidi vicino alla Terra Didymos. Una luna di 160 metri, precedentemente battezzata ‘Dimorphos’ nel giugno 2020, della stessa misura circa della Grande Piramide di Giza, orbita l’enorme corpo principale delle dimensioni di una montagna e del diametro di 780 metri.

L’impatto cinetico di DART su Dimorphos a settembre 2022 dovrebbe alterare la sua orbita intorno a Didymos e creare anche un cratere sostanzioso. Questo asteroide lunare diventerà unico, sarà il primo corpo celeste ad avere le sue caratteristiche orbitali e fisiche intenzionalmente alterate dall’intervento umano. Hera raggiungerà il sistema di Didymos alla fine del 2026, dove per circa sei mesi effettuerà degli studi ravvicinati. Il centro controllo della missione Hera sarà presso il centro ESOC dell’ESA a Darmstadt, Germania, che è anche sede del programma di Monitoraggio e Salvaguardia (Space Safety and Security Programme) di cui Hera fa parte.

Il contratto è stato firmato da Franco Ongaro, Direttore di Tecnologia, Ingegneria e Qualità dell’ESA, e da Marco Fuchs, Amministratore Delegato della società tedesca OHB, che guida il consorzio Hera. La firma ha avuto luogo presso il centro ESOC dell’ESA, in Germania, che è sede del programma di Monitoraggio e Salvaguardia (Space Safety and Security Programme) di cui Hera fa parte e servirà da controllo di missione per il lancio del 2024 di Hera. Sono 17 gli Stati Membri dell’ESA che contribuiscono alla missione Hera. La Germania ha l’incarico del progetto complessivo e integrazione del veicolo spaziale Hera. L’Italia è alla guida per quanto riguarda i sottosistemi di alimentazione e propulsione della missione, e fornisce il transponder per lo spazio profondo che permetterà l’esperimento radio-scientifico della missione. L’Italia guida inoltre il CubeSat di prospezione mineraria, che prende il nome dal compianto Andrea Milani, illustre professore e importante scienziato di asteroidi.

Il trentennale di Hubble

Il trentennale di Hubble

Il 24 aprile 1990 lo Space Shuttle Discovery (missione STS-31, il cui pilota era Charlie Bolden, che sarebbe diventato amministratore della Nasa) metteva in orbita il telescopio spaziale Hubble, lo strumento sviluppato da Agenzia Spaziale Europea e NASA che ha permesso di osservare l’universo senza il filtro dell’atmosfera terrestre. Tre anni dopo, nel corso di un’altra missione dello Shuttle, con cinque attività extraveicolari, venne effettuata una delle più complesse operazioni spaziali per porre rimedio all’aberrazione ottica dovuta a un difetto nelle lenti, a cui furono aggiunti apparati correttivi proprio come si fa con gli occhiali. Il telescopio spaziale Hubble è stato visitato altre due volte, sempre per missioni di riparazione, l’ultima nel maggio 2009, con la missione STS-125 dello Space Shuttle.

La missione trentennale di Hubble ha prodotto finora 1,4 milioni di osservazioni, fornendo una enorme mole di dati convogliati in oltre 17.000 pubblicazioni scientifiche. Ogni anno il team misto di ESA e NASA che gestisce il telescopio spaziale riceve oltre mille proposte di utilizzo, ma solo un quarto di esse vengono accolte per il tempo necessario a svolgere le osservazioni. Tante le scoperte prodotte attraverso Hubble, a cominciare dall’età dell’universo, stabilita in 13.7 miliardi di anni dal momento del Big Bang. Ha reso possibile l’osservazione della galassia più lontana, GN-z11, distante 32,1 miliardi di anni luce. Storica quella del 1994 relativa all’impatto della cometa Shoemaker-Levy 9 su Giove. Spettacolari le osservazioni di ammassi stellari, come i Pilastri della Creazione nella Nebulosa dell’Aquila, e i dischi protoplanetari attorno alle giovani stelle. Combinando i dati di Hubble e dell’osservatorio Gaia dell’ESA, nel 2019 è stato possibile affinare le dimensioni della Via lattea: 1,5 mila miliardi di masse solari con un raggio di 129mila anni luce.

 

Juice in fase di integrazione

Juice in fase di integrazione

A due anni dalla data prevista di lancio alla scoperta delle tre lune ghiacciate di Giove (Ganimede, Europa e Callisto), la sonda JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) dell’Agenzia Spaziale Europea è stata trasferita nell centro di integrazione satellitare Airbus a Friedrichshafen (Germania) per la fase finale di assemblaggio. L’emergenza coronavirus non ha impedito di rispettare il cronoprogramma e nel corso del 2020 si lavorerà per completarne l’equipaggiamento, installando tra gli altri componenti il computer di bordo, la strumentazione scientifica e i sistemi di comunicazione e isolamento termico. Tra fine 2020 e inizi 2021 il passaggio a Noordwijk in Olanda, dove ha sede il ramo Estec dell’Agenzia Spaziale Europea, per eseguire la campagna di test a vuoto in preparazione del viaggio di circa 600 milioni di chiliometri fino al sistema di Giove, dove arriverà nell’ottobre 2029.

La sonda JUICE, del peso di 5,2 tonnellate, partirà nel maggio 2022 e avrà a bordo trasporterà 10 avanzati strumenti scientifici, tra cui un radar altimetro per studiare in profondità la superficie ghiacciata delle tre lune gioviane e sensori per studiarne i campi. Prima di approdare al centro di integrazione di Friedrichshafen, JUICE è stata costruita e assemblata da Airbus a Madrid e poi transitare nel sito tedesco di ArianeGroup a Lampoldshausen per essere integrata al sistema di propulsione chimica formato dal motore principale da 400 newton di potenza, che servirà all’inserimento nell’orbita di Giove, e altri 20 piccoli propulsori, alimentati da una coppia di serbatoi in titanio. La missione intorno al sistema gioviano è prevista per una durata di 40 mesi, nove dei quali in orbita attorno a Ganimede, uno dei quattro cosiddetti satelliti medicei scoperti da Galileo Galilei. Per il programma Juice, in qualità di prime contractor, Airbus è alla guida di un consorzio industriale di oltre 80 aziende europee.

 

Filmato il passaggio di BepiColombo

Filmato il passaggio di BepiColombo

L’Agenzia Spaziale Italiana ha diffuso una immagine animata relativa al passaggio ravvicinato della missione BepiColombo (Missione congiunta ESA/JAXA) destinata allo studio di Mercurio. Nel suo lungo viaggio di oltre sette anni la sonda, costituita da due diversi orbiter tra loro uniti su una piattaforma, è appena passata vicino la Terra e punta ora verso Venere per proseguire il suo percorso verso l’obiettivo finale.

A bordo importanti strumentazioni italiane. L’Agenzia spaziale italiana ha realizzato 4 dei 16 strumenti ed esperimenti a bordo dei due orbiter, grazie al contributo della comunità scientifica italiana, tra cui i ricercatori dell’Istituto nazionale di astrofisica e dell’Università “La Sapienza” di Roma. A bordo del Mercury Planetary Orbiter ci sono gli esperimenti italiani ISA, SERENA e SIMBIO-SYS, mentre MORE è un esperimento effettuato sulla Terra.

Le immagini, nelle quali si vede la sonda sfrecciare in alto a destra fino in basso a sinistra, sono state acquisite nella notte del 10 Aprile da Sergei Schmalz utilizzando il telescopio della rete ISON (In-ternational Scientific Optical Network) ospitato all’Osservatorio Astronomico di Castelgrande (in provincia di Potenza), nell’ambito di una campagna osservativa cui hanno contribuito la Scuola di Ingegneria Aerospaziale dell’Università “La Sapienza”, il Politecnico di Milano, l’Agenzia Spaziale Europea e l’Ufficio per la Sorveglianza Spaziale dell’ASI.