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In volo sull’asteroide Bennu

In volo sull’asteroide Bennu

Osiris-Rex, terza missione del programma Nuove Frontiere della Nasa, che si pone l’obiettivo di prelevare dei campioni dall’asteroide Bennu e riportarli sulla Terra, si avvicina alla fase culminante del viaggio iniziato l’8 settembre 2016. Dopo avere trasmesso il 17 agosto 2018 le prime immagini dell’asteroide, riprese a una distanza di 2,2 milioni di km, quasi sei volte la distanza tra la Terra e la Luna, che ne mostrano il movimento rispetto alle stelle della costellazione del Serpente, la sonda si prepara all’avvicinamento finale previsto il 3 dicembre 2018. Una sfida esaltante, di cui hanno parlato a BergamoScienza tre scienziati italiani dell’Istituto Nazionale di Astrofisica coinvolti nel progetto. John Brucato, che lavora all’Osservatorio Astrofisico di Arcetri e si occupa di astrobiologia, fa parte anche del team della missione Exomars 2020; Elisabetta Dotto dell’Osservatorio Astronomico di Roma e Maurizio Pajola ricercatore dell’Osservatorio Astronomico di Padova con esperienze al JPL e al centro Ames della NASA. Va ricordato che un altro italiano, Dante Lauretta dell’Università di Tucson in Arizona, ricopre il ruolo di principal investigator.

Dopo i successi delle sonde giapponesi Hayabusa, la prima atterrata nel primo decennio sull’asteroide 25143 Itokawa e la seconda che nel settembre 2018 ha fatto posare due piccoli robot sulla superficie dell’asteroide Ryugu distante 300 milioni di chilometri dalla Terra, a sonda Osiris-Rex sarà il primo veicolo spaziale della NASA a visitare un un asteroide vicino alla Terra, ispezionarne la superficie, raccoglierne un campione e riportarlo in sicurezza sul nostro pianeta. Un’operazione la cui complessità è legata all’assenza di un significativo gradiente di gravità (Bennu ha un diametro di appena 500 metri) che consenta il classico ancoraggio in superficie. L’avvicinamento sarà progressivo e il prelievo del materiale superficiale avverrà in pochi secondi con una manovra di tipo aeronautica “touch and go”. La perlustrazione di questi mondi primordiali è fondamentale per conoscerne la composizione chimico-fisica e ricostruire la formazione del sistema solare. La sonda Rosetta, per esempio, ci ha rivelato come la cometa 67P possieda ben 28 unità geologiche. Il ritorno di Osiris-Rex è atteso nel 2023 con il suo prezioso carico che sarà distribuito tra vari laboratori nel mondo. Una parte dei campioni sarà conservata in attesa di strumenti di indagine più evoluti che potranno svelare la natura dell’asteroide. Un po’ come è successo per i campioni riportati sulla Terra dalle missioni Apollo e conservati sotto azoto e ancora oggetto di analisi.

La tabella di avvicinamento all’asteroide ne prevede lo studio attraverso gli strumenti scientifici e riprese fotografiche per rivelarne forma e caratteristiche superficiali. Dal 1° ottobre sono iniziate le manovre destinate a rallentare la velocità di Osiris-rex e permettere l’inserimento nell’orbita di Bennu intorno al Sole. Il piano di volo della sonda prevede una serie di flyby dei poli e dell’equatore di Bennu a distanze comprese tra i 7 e i 19 chilometri. Bennu sarà il più piccolo oggetto attorno al quale qualsiasi veicolo spaziale abbia mai orbitato. Una volta identificate le zone ideali per la raccolta dei campioni, il contatto con la superficie è previsto nel luglio 2020. Quindi, Osiris-Rex farà ritorno verso il nostro pianeta lanciando una capsula contenente i campioni destinata ad atterrare nel deserto dello Utah, nel settembre 2023.

(photo credit: NASA)

Thales Alenia Space per PLATO

Thales Alenia Space per PLATO

Thales Alenia Space ha siglato con OHB un contratto per il nuovo programma Plato dell’Agenzia Spaziale Europea, finalizzato a scoprire sistemi planetari extrasolari potenzialmente abitabili. OHB System AG sarà prime contractor e Thales Alenia Space partner del progetto. L’accordo è stato sottoscritto durante la 69esima edizione del Congresso Internazionale di Astronautica ospitato a Brema. PLATO sarà la terza missione scientifica di classe media nell’ambito del programma Cosmic Vision, segue Solar Orbiter e Euclid e precede Ariel (M4). Il satellite sarà lanciato nel 2026 con una missione iniziale prevista di quattro anni e mezzo. Obiettivo di PLATO è scoprire sistemi planetari extrasolari e, in modo particolare, pianeti simili alla Terra nelle zone abitabili (compatibili con acqua allo stato liquido) vicino a stelle come il nostro Sole. A differenza delle missioni che l’hanno preceduta, CoRot e Kepler, PLATO offrirà un’opportunità unica di condurre osservazioni stabili e ad ampio campo su un arco di tempo molto lungo (da due a quattro anni), consentendoci di individuare e di caratterizzare pianeti che orbitano intorno al sole lentamente, proprio come la Terra. Il satellite verrà posto in orbita intorno al punto di Lagrange L2 con un payload scientifico di 26 fotocamere e le relative componenti elettroniche. Thales Alenia Space (France e UK) si occuperà dell’avionica e dell’integrazione del modulo di servizio (SVM), i cui test saranno eseguiti e integrati nel sito di Thales Alenia Space a Cannes, con grande coinvolgimento dei team Thales Alenia Space del Regno Unito. Le unità ottiche dei 26 telescopi di PLATO sono nate, grazie al supporto dell’Agenzia Spaziale Italiana, nei laboratori INAF e saranno costruite a Campi Bisenzio da Leonardo con la collaborazione dell’Università di Berna, di Thales Alenia Space e Medialario, e saranno poi consegnate al centro spaziale di OHB “Optics & Science” a Oberpfaffenhofen, vicino a Monaco. Qui verranno svolte, in una camera pulita di classe 5, le attività di integrazione degli strumenti.

Donato Amoroso, Amministratore Delegato di Thales Alenia Space Italia, ha espresso viva soddisfazione per il varo della partnership con OHB nello sviluppo e nell’ assemblaggio di questo nuovo satellite scientifico per ESA, sottolineando che “il programma PLATO sarà il risultato delle competenze nel campo dell’avionica, già impiegate nei nostri satelliti di Telecomunicazioni e Osservazione della Terra, e delle conoscenze acquisite su altre missioni L2, ovvero Herschel-Planck e Euclid”.

Ecco l’equinozio d’autunno

Ecco l’equinozio d’autunno

Alle 3:54 ora italiana di domenica 23 settembre i raggi del Sole esattamente perpendicolari all’asse terrestre hanno segnato l’inizio dell’autunno astronomico. Data e orario dell’equinozio autunnale, in opposizione all’equinozio di primavera avvenuto quest’anno il 20 marzo invece che il 21, sono caduti in ritardo di due giorni rispetto alla scadenza usuale. Ciò perché (come spiega Andrea Longobardo, astronomo dell’Istituto di astrofisica e planetologia spaziali dell’INAF di Roma) l’asse terrestre è inclinato sul piano orbitale e quindi i raggi sono perpendicolari all’asse terrestre solo due volte l’anno, in due punti opposti dell’orbita. Uno è l’equinozio di primavera, l’altro è l’equinozio di autunno che dovrebbe avvenire esattamente sei mesi dopo. In realtà, poiché nei mesi estivi la Terra è più lenta nel suo moto di rivoluzione, l’equinozio d’autunno ritarda un po’ ed è giunto il 23 settembre. Il ritardo è dovuto al moto di rivoluzione della Terra intorno al Sole che, come spiegato dalla seconda legge di Keplero, risulta leggermente più lento in prossimità dell’ afelio terrestre, il punto della sua orbita in cui la Terra dista maggiormente dal Sole, posizione che il nostro pianeta ha occupato a luglio. Durante l’equinozio autunnale, nel suo moto apparente, il Sole scende dall’emisfero celeste boreale verso quello australe, in cui rimarrà fino al successivo equinozio, quando risalirà oltre l’equatore celeste. Nonostante il nome equinozio, derivando da “notte uguale al dì”, sembri indicare una giornata in cui il numero di ore di luce e quelle di buio siano esattamente identiche, non è così: in particolare, il giorno in cui si ha questo fenomeno non è quello in cui avviene l’equinozio, ma uno in sua prossimità. Il giorno esatto in cui il dì e la notte hanno la stessa durata dipende dalla latitudine cui ci troviamo. Alle latitudini italiane, in particolare, la parità tra giorno e notte avverrà il 25 settembre sopra al 40° parallelo e il giorno seguente al di sotto dello stesso. E questa è una delle meraviglie che l’assetto astronomico del nostro pianeta ci regala. D’altronde, se l’asse terrestre fosse perpendicolare al piano orbitale, noi avremmo per tutto l’anno il giorno uguale alla notte, e quindi non ci sarebbero le stagioni

La più lunga eclissi lunare

La più lunga eclissi lunare

La sera del 27 luglio 2018 è destinata a passare alla storia per l’eclissi totale di Luna più lunga del secolo, accompagnata dalla contemporanea, grande e luminosa opposizione di Marte. La Luna, che sarà alla massima distanza dalla Terra, raggiungerà il centro dell’ombra terrestre, generando un’eclissi della durata di circa 103 minuti. Nella stessa notte, il Pianeta Rosso si troverà alla distanza minima dal Sole, al quale sarà opposto (la cosiddetta grande opposizione) e dunque in condizione tale da rendersi massimamente visibile. La Luna piena sorgerà poco prima delle 21, quando sarà già in penombra, mentre la fase di totalità dell’eclissi si verificherà tra le 21.30 e le 23.13. Il culmine dell’evento astronomico è previsto alle 22.22 ora italiana e per 11 minuti il nostro satellite naturale di colorerà di rosso. Ciò in quanto l’atmosfera terrestre filtra la maggior parte della luce blu della radiazione solare, rilasciando la luce arancione e rossa. Marte, sorgerà alle 21, poco al di sotto della Luna già in penombra. Luna in eclissi e Marte, distanziati di sei gradi nella stessa regione di cielo, creeranno un’immagine astronomica rara e spettacolare. Quello che l’astrofisico Gianluca Masi, Responsabile Scientifico del Virtual Telescope Project, definisce un raro e spettacolare abbraccio tra i due corpi celesti. Nel contempo, altri tre pianeti – Venere, Giove e Saturno – saranno ben visibili nel cielo. Ad arricchire l’osservazione celeste, anteprima del grande evento astronomico, il passaggio sull’Italia, intorno alle 21.15, della Stazione Spaziale internazionale.

La lunghezza temporale dell’eclissi lunare richiama la seconda legge di Keplero. La luna, perfettamente allineata a Sole e Terra, si troverà in prossimità dell’apogeo, poco oltre 400mila chilometri, percorrendo il tratto di orbita più lentamente rispetto a quando si trova in altri punti del suo percorso e permanendo di più nel cono d’ombra terrestre.

 

Il tramonto di Dawn

Il tramonto di Dawn

La sonda spaziale Dawn della NASA, a cui l’Italia contribuisce con un significativo contributo scientifico grazie all’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e il supporto dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), si prepara a concludere, dopo 11 anni, la sua missione, la cui durata, grazie agli importanti risultati raggiunti, è stata estesa due volte. La sonda comunque continuerà ad esplorare e raccogliere immagini e altri dati anche durante queste ultime fasi di vita. Entro pochi mesi si prevede che Dawn esaurirà il carburante principale, l’idrazina, che le permette di controllare il suo posizionamento e la mantiene in comunicazione con la Terra. Quando ciò accadrà, probabilmente tra agosto e ottobre 2018, la navicella smetterà di funzionare ma rimarrà in orbita attorno al pianeta nano Cerere.

“Dawn è l’unico veicolo spaziale ad aver orbitato attorno a due destinazioni distinte dello spazio profondo. – commenta Raffaele Mugnuolo responsabile ASI per la missione Dawn – Ci ha dato vedute ravvicinate di Cerere e Vesta, i corpi più grandi tra gli asteroidi che si trovano nella fascia tra Marte e Giove. Durante 14 mesi in orbita dal 2011 al 2012, Dawn ha osservato e studiato Vesta dalla sua superficie al suo nucleo. In seguito ha effettuato una manovra senza precedenti abbandonando l’orbita e viaggiando attraverso la fascia principale degli asteroidi per più di due anni per raggiungere e orbitare attorno a Cerere, che ha poi osservato dal 2015”.

Su Cerere, la navicella spaziale ha scoperto depositi brillanti di sale che decorano il pianeta nano come un’infarinatura di diamanti. Ma i risultati scientifici che ne sono scaturiti sono ancora più avvincenti: i punti luminosi sono la prova di un oceano brillante i cui resti congelati, principalmente carbonato di sodio e cloruro di ammonio, sono esposti sulla superficie. La scoperta delle macchie, ora chiamate faculae, ha fornito un solido sostegno all’idea che Cerere possedesse un tempo un oceano globale, garantendogli un posto nella schiera dei mondi oceanici del Sistema solare che comprende anche diverse lune di Giove e Saturno. Tali scoperte sono state alimentate dalla grande efficienza della propulsione ionica. Dawn non è stata la prima sonda ad utilizzare la propulsione ionica, familiare ai fan della fantascienza e agli appassionati di spazio, ma ha spinto questa tecnologia fino ai suoi limiti di prestazioni e resistenza.

Dawn continua a inviare, di settimana in settimana, fotografie di Cerere molto ravvicinate, scattate da sole 22 miglia (35 chilometri) dalla superficie.

“Lo spettrometro italiano VIR sta tuttora acquisendo dati da bassa quota, che risultano essere i dati a più alta risoluzione spaziale finora acquisiti della superficie di Cerere. I nuovi dati, insieme a quelli degli altri strumenti, aiuteranno a capire meglio la formazione delle zone chiare ricche di carbonati caratteristiche della superficie di Cerere” dice Maria Cristina De Sanctis, principal investigator dello strumento VIR.

Anche se Dawn sta per concludere la propria missione, ulteriori scoperte scientifiche sono in arrivo. Oltre alle immagini ad alta risoluzione, la sonda raccoglie informazioni da diversi spettri, misure del flusso di raggi gamma e neutroni, riprese nell’infrarosso e visibile, nonché dati sulla gravità. Le osservazioni si concentrano sull’area attorno ai crateri Occator e Urvara, con l’obiettivo principale di comprendere l’evoluzione di Cerere e verificare, come ipotizzato, se vi sia attività geologica in corso sul pianeta nano, la cui superficie sembra essere modellata dagli impatti con altri asteroidi.

La missione Dawn è gestita dal Jet Propulsion Laboratory (JPL) per il Science Mission Directorate di Washington della NASA. Dawn è un progetto del Discovery Program, gestito dal Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama della NASA. Il JPL è responsabile scientifico generale della missione. Lo spacecraft è stato progettato e costruito da Orbital ATK, Inc., di Dulles, Virginia. Il Centro aerospaziale tedesco, l’Istituto Max Planck per la ricerca sul sistema solare, l’Agenzia Spaziale Italiana e l’Istituto Nazionale di Astrofisica Nazionale sono partner internazionali del team di missione. Lo spettrometro VIR è stato realizzato dalla società Leonardo con il finanziamento e coordinamento dell’ASI e la supervisione scientifica dell’INAF.

 

Al via l’esperimento Olimpo

Al via l’esperimento Olimpo

Nella mattinata di sabato 14 luglio è stato lanciato dalle Isole Svalbard l’esperimento Olimpo, dedicato a innovative osservazioni cosmologiche che forniranno informazioni sugli ammassi di galassie, sulle galassie primordiali e sul loro contenuto di materia oscura. Si tratta di un telescopio con lo specchio primario di più di due metri e mezzo di diametro, equipaggiato con rivelatori per microonde molto sensibili. Raffreddati a 0.3K in un criostato, tali rivelatori permettono di misurare le minime distorsioni che la radiazione cosmica di fondo subisce quando attraversa un ammasso di galassie (effetto Sunyaev-Zel’dovich). Tra il telescopio e i rivelatori è posto un interferometro differenziale che permette di scomporre la radiazione e analizzarla più nel dettaglio, fornendo le chiavi per nuove scoperte nel settore. Lo strumento è posizionato su una navicella con tutti gli accessori necessari (elettronica di lettura, pannelli solari, batterie, sistema di telemetria e telecomandi, sistema di puntamento e di controllo d’assetto) e ha un peso complessivo di circa 1900 kg; per sollevarlo è stato necessario gonfiare di elio un pallone da ottocentomila metri cubi di volume (che in quota raggiunge le dimensioni di un campo di calcio). Per sfruttare a pieno le potenzialità dello strumento è necessario infatti che le osservazioni vengano effettuate ad una quota di circa 40 chilometri (dove il disturbo dell’atmosfera residua è minimo) per almeno dodici giorni. Questo spiega la scelta del luogo di lancio: alla latitudine delle Isole Svalbard, in questo periodo dell’anno, è presente una circolazione ad alta quota che consentirà al pallone e al suo carico di circumnavigare il Polo Nord e tornare al punto di partenza e forse proseguire ancora una volta verso la Groenlandia. Qui si spera di farlo atterrare e recuperare senza grossi danni lo strumento e i suoi accessori per un nuovo volo, stavolta attorno al Polo Sud. Olimpo è un programma dell’Agenzia Spaziale Italiana che da diversi anni è impegnata nel supporto alla realizzazione dell’esperimento e nell’organizzazione del suo volo. Il lancio è stato affidato alla Swedish Space Corporation, un’azienda di grande esperienza nel settore, ma che si cimenta per la prima volta in un lancio di un payload così pesante e da una latitudine così alta.

Lo strumento è stato ideato e realizzato dal gruppo di Cosmologia Sperimentale del Dipartimento di Fisica di “Sapienza” Università di Roma, sotto la responsabilità della professoressa Silvia Masi. Contributi importanti sono stati forniti dall’Istituto di Fotonica e Nanotecnologie del Consiglio Nazionale delle Ricerche per gli innovativi mosaici di rivelatori KIDS, dall’Istituto di Fisica Applicata ‘Nello Carrara’ sempre del CNR per il sistema di controllo d’assetto, dall’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia per i sensori solari e dall’Università di Cardiff per i filtri. Importante anche il contributo della ditta LEN di Chiavari che ha realizzato il sistema di telemetria per l’invio dei telecomandi allo strumento e per la raccolta dei dati scientifici. Il lancio è avvenuto alle 09.07 CET dall’aeroporto di Longyearbyen (Isole Svalbard, Norvegia); dopo una salita nominale di circa 3 ore la navicella si trova alla quota di galleggiamento nominale di circa 37 km e viaggia alla velocità circa 45 km/ora in direzione NordEst, seguendo il vortice artico che al momento risulta stabile intorno al polo. “Con il lancio di Olimpo – commenta il presidente dell’Agenzia Spaziale Italiana Roberto Battiston- l’Asi riprende una tradizione di eccellenza nel settore dei palloni stratosferici che si era interrotta con la chiusura della base di Milo, non più adeguata per le necessità della sperimentazione odierna che richiede voli che durano alcune settimane”. “Olimpo – aggiunge Battiston – è il piu grande carico, circa due tonnellate, mai lanciato dalle isole Svalbard, uno strumento sofisticato per studiare i dettagli della radiazione elettromagnetica che proviene direttamente dal Big-Bang. Sfruttando i venti di alta quota che seguono un percorso circolare in senso orario, il pallone volerà attorno al polo nord per circa una settimana raccogliendo dati scientifici unici”. Grande soddisfazione nel team scientifico: “Sono stati lo sforzo e la dedizione continua di un team di scienziati e studenti che hanno consentito la realizzazione del più grande telescopio da pallone stratosferico mai lanciato”, è il commento a caldo di Silvia Masi PI di OLIMPO, del Dipartimento di Fisica dell’Università La Sapienza. “Grazie alla sua notevole apertura ed alla estrema sensibilità dei nuovi rivelatori ci aspettiamo importanti risultati sugli ammassi di galassie e sulle prime strutture che si sono formate nell’universo”, aggiunge. “È stata una lotta contro il tempo meteorologico avverso durante quasi tutta la finestra di lancio”, dichiara Domenico Spoto Project Manager ASI delle operazioni. “Il team delle operazioni ha saputo aspettare e cogliere con grande professionalità e tempestività il momento giusto per il lancio”. “Aspettiamo da anni questo momento”, chiosa Elisabetta Tommasi che ha seguito la realizzazione dello strumento per l’Unità Esplorazione e Osservazione dell’Universo di ASI”, le difficoltà sono state molte, dall’ottimizzazione dei nuovi rivelatori, alla realizzazione di un sistema di telemetria adeguato, all’ottenimento del permesso di sorvolo del territorio russo, ma nessuno si è arreso e ora aspettiamo i risultati scientifici per trarre i frutti dell’impegno profuso.