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BepiColombo verso Mercurio

BepiColombo verso Mercurio

Il razzo vettore europeo Ariane 5 ha messo in orbita alle 3:45 notturne (ora italiana) di sabato 20 ottobre le due sonde unite della missione BepiColombo che ha come obiettivo l’esplorazione e lo studio del pianeta Mercurio. Il lanciatore si è sollevato dalla piattaforma nel centro spaziale europeo di Kourou in Guyana Francese, immettendo con estrema precisione e nei tempi stabiliti il prezioso carico utile, frutto della collaborazione tra l’Agenzia Spaziale Europea e quella giapponese Jaxa. Il rispetto della traiettoria è più che mai decisivo in una missione complessa e articolata come BepiColombo, che giungerà a destinazione nel dicembre 2025, combinando propulsione ionica e chimica ma soprattutto facendo ricordo a numerose spinte gravitazionali durante il lungo percorso: la sonda effettuerà, infatti, un flyby (volo ravvicinato) attorno della Terra, due attorno a Venere e sei attorno Mercurio prima di effettuare le manovre di frenata e posizionamento orbitale intorno al pianeta più vicino al Sole. La missione è composta da due sonde complementari che volano unite tra loro con l’obiettivo di svelare i più profondi segreti di Mercurio, il pianeta più vicino al Sole e tra i meno esplorati nel Sistema Solare. Dopo Mariner 10 e MESSENGER, entrambe missioni della NASA, saranno l’Europa e il Giappone a fare il grande passo verso il cosiddetto “pianeta degli estremi”. La denominazione della missione è un omaggio a Giuseppe Colombo, matematico, fisico, astronomo e ingegnere padovano, soprannominato il “Meccanico del cielo”,

Le sonde sono l’europea Mercury Planetary Orbiter (MPO), che avvicinandosi a Mercurio avrà il compito di analizzarne la superficie e la composizione, e la giapponese Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO), che avrà lo scopo di studiare in dettaglio l’ambiente magnetico di Mercurio, l’interazione del pianeta con il vento solare e la chimica della sua impalpabile esosfera. L’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) ha realizzato 4 dei 16 strumenti/esperimenti a bordo dei due orbiter, grazie al contributo della comunità scientifica italiana, tra cui i ricercatori dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e un gruppo dell’Università “La Sapienza” di Roma. Su MPO sono imbarcati gli strumenti italiani: l’accelerometro ISA, i rilevatori di particelle SERENA e la suite SIMBIO-SYS composta da tre strumenti ottici, mentre il quarto, il trasponder MORE che misurerà i segnali di onde elettromagnetiche in banda Ka che saranno inviati dal trasponder a terra e viceversa.  Il contributo italiano si amplia anche con la partecipazione allo strumento francese PHEBUS, spettrometro dedicato all’indagine della composizione e della dinamica dell’esosfera di Mercurio. La partecipazione è regolata da un accordo bilaterale ASI-CNES e riguarda le attività di calibrazione mirate a definire un modello radiometrico completo dello strumento svolte dal team del CNR e Università di Padova.

BepiColombo è la quinta missione Cornerstone del programma Horizon 2000+ dell’Agenzia Spaziale Europea. L’industria italiana ha collaborato alla realizzazione della missione, in particolare Leonardo e Thales Alenia Space, che è stata il subcontraente principale del satellite (costruito da Airbus Defence and Space in qualità di prime contractor) guidando le 35 aziende europee coinvolte. In particolare, Thales Alenia Space è responsabile dei sistemi di telecomunicazione, controllo termico, distribuzione della potenza elettrica, della integrazione e prove del satellite completo e del supporto alla campagna di lancio. L’azienda ha sviluppato, inoltre, il Deep Space Transponder – trasponditore in banda X e Ka, i computers di bordo, la memoria di massa e l’antenna ad alto guadagno. Per conto dell’Agenzia Spaziale Italiana Thales Alenia Space ha inoltre sviluppato l’esperimento di Radioscienza More e l’accelerometro ISA.

La peculiarità di BepiColombo è quello di sviluppare particolari tecnologie per le alte temperature: infatti la distanza Mercurio-Sole è poco meno di 1/3 della distanza Terra-Sole e si stima che la radiazione solare in orbita intorno a Mercurio sia 10 volte più intensa di quelli in orbita intorno alla Terra. Per arrivare su Mercurio, la sonda – nella parte esposta al Sole – sopporterà temperature superiori a 300°C, con escursioni sul riflettore dell’antenna a 400°C e oltre, mentre all’interno del modulo MPO gli strumenti potranno operare a temperature molto meno severe, da 0°C a 40°C. E’ stato quindi necessario sviluppare materiali e dispositivi ad hoc per tutti gli elementi esposti quali le coperte termiche, le antenne, le celle solari e per i relativi meccanismi di puntamento. Il Trasponditore costituisce una sostanziale innovazione della linea di apparati di radio-comunicazione per lo Spazio Profondo. L’Antenna ad alto guadagno (interamente sviluppata da Thales Alenia Space in Italia) si caratterizza per le elevatissime prestazioni, indispensabili per affrontare le severe condizioni ambientali di Mercurio. Si tratta di una evoluzione dell’antenna realizzata per la nota missione Cassini-Huygens per lo studio di Saturno.

Roberto Battiston presidente dell’Agenzia Spaziale Italiana, sottolinea il contributo della comunità scientifica e dell’industria aerospaziale del nostro Paese a una missione tra le più affascinanti di sempre perché ci porta ad esplorare Mercurio, un pianeta estremo di cui conosciamo ancora poco, difficile da raggiungere ma importantissimo dal punto di vista della planetologia per capire l’origine e l’evoluzione del nostro Sistema Solare. Nichi D’Amico, presidente dell’INAF, commenta con soddisfazione il coinvolgimento di numerosi ricercatori del nostro istituto dimostra che l’Italia è al centro dell’astrofisica mondiale, anche nelle missioni spaziali. Scienziati e ingegneri dell’INAF saranno in prima linea anche nei prossimi anni, quando arriveranno i primi dati riguardanti Mercurio.

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”.

Ariane 5 a quota 100

Ariane 5 a quota 100

Il razzo vettore europeo Ariane 5 ha compiuto la sua centesima missione, VA243, che corrisponde al 300esimo volo di un lanciatore della famiglia Arianespace, il consorzio nato nel 1980 e forte della più alta percentuale di affidabilità. Dopo uno stop del countdown, quando mancava poco più di un minuto alla partenza (inizialmente prevista alle 18:53 ora locale – le 23:53 ora italiana), Ariane 5 si è sollevato dalla piattaforma ELA-3 dello spazioporto europeo di Kourou nella Guyana Francese alle 19:38 ora locale (le 00:38 ora italiana), spinto dal potente motore criogenico Vulcain, che brucia in dieci minuti la miscela di 130 tonnellate di ossigeno liquido e 25 di idrogeno liquido ma si limita a contribuire all’8% della propulsione nella fase iniziale, quando funzionano i due razzi-vettori laterali, i booster (EAP, Etage d’Acceleration à Poudre) sviluppati e realizzati da Avio, ciascuno dei quali brucia in poco più di due minuti 240 tonnellate di propellente solido: perclorato di ammoniaca (68%) che funzione da ossidante, polvere di alluminio (18%), con funzione di riducente e polibutadiene (14%) che funge da legante e catalizzatore. I due booster di Avio garantiscono non solo la spinta iniziale, ma anche la corretta traiettoria balistica del vettore, essendo dotati di ugello mobile, che serve a comandare la direzione di salita di Ariane 5, potendosi inclinare di circa 6 gradi e mezzo intorno alla verticale. Dopo circa 130 secondi da lancio, a una quota di circa 55 chilometri, i due propulsori di Avio vengono sganciati dallo stadio principale e ricadono nell’Oceano Atlantico al largo di Kourou.

La centesima missione di Ariane 5 è un traguardo storico ma anche un successo dell’industria aerospaziale e dei sistemi di propulsione italiani. Alto 30,5 metri, con un diametro di 5,4 metri e una massa a pieno carico di circa 170 tonnellate, Ariane 5 ha trasferito in orbita geostazionaria due satelliti per telecomunicazioni Horizons 3e e Azerspace-2/Intelsat 38 per un peso totale di 10 tonnellate. La missione è stata completata 42 minuti dopo il lancio. Il primo satellite a essere rilasciato è stato Horizons 3e 28 minuti dopo il decollo; dopo altri 14 minuti è stata la volta di Azerspace-2/Intelsat 38. Per entrambi i satelliti la vita operativa prevista è di 15 anni. Nei cento lanci di Ariane 5 sono stati messi in orbita 207 satelliti.

Lunar Orbital Platform

Lunar Orbital Platform

Thales Alenia Space ha firmato con l’Agenzia Spaziale Europea, nell’ambito del programma Lunar Orbital Platform, contratti per lo studio di moduli spaziali abitabili con capacità di attracco per altri veicoli, di camere di compensazione, sia per esperimenti scientifici sia per attività extra-veicolari. L’inizio della costruzione è previsto a partire dal 2020 e Thales Alenia Space, che ha realizzato a Torino il 50% dei moduli della stazione spaziale, sarà prime contractor degli studi per ESPRIT e I-HAB (un elemento pressurizzato per l’equipaggio con funzionalità di attracco per i veicoli spaziali che dalla Terra raggiungeranno l’avamposto lunare). ESPRIT è un programma che include sistemi di stoccaggio e rifornimento del propellente per il primo modulo americano di gateway.

I-HAB è un elemento pressurizzato con funzioni di abitabilità e supporto vitale per l’equipaggio, che implementa funzionalità di attracco per fornire interfacce e risorse a veicoli che visiteranno l’avamposto cislunare. Facendo leva sulla significativa esperienza e l’elevato know-how di Thales Alenia Space nello sviluppo degli elementi pressurizzati della Stazione Spaziale Internazionale (ISS), e basandosi su nuovi processi e tecnologie, I-HAB rappresenterà l’evoluzione degli elementi della ISS per una nuova generazione di moduli destinati all’esplorazione dello spazio profondo. I nuovi moduli risponderanno alle esigenze di avere strutture più leggere, un’architettura funzionale ed avionica migliorata, dei sistemi di controllo termico più efficienti, e soluzioni innovative sia per l’accomodamento di equipaggi e risorse che per gli alloggiamenti, promuovendo spazi interni abitabili più confortevoli. Nello sviluppo di questo nuovo progetto, Thales Alenia Space guiderà, dal punto di vista tecnico, un team qualificato di altre aziende spaziali europee a supporto di diverse aree tecniche, garantendo un ruolo chiave di posizionamento per l’Europa nello sviluppo del Gateway. ESPRIT è un sistema, progettato per essere lanciato con lo Utilization Module (un primo modulo pressurizzato fornito dagli Stati Uniti), che include sistemi di stoccaggio e di rifornimento del propellente (xeno e idrazina) per il Power Propulsion Element (il primo elemento americano della Gateway), sistemi di comunicazione con la Luna, interfacce per payload esterni ed una camera di compensazione da ultizzare a scopi scientifici.

Elon Musk e l’arte in orbita

Elon Musk e l’arte in orbita

Se Elon Musk fa i conti con la borsa per la quotazione di Tesla, il suo ambizioso programma spaziale non si arresta. Il prossimo 10 settembre il Falcon 9 di SpaceX decollerà dalla piattaforma di lancio SLC-40 a Cape Canaveral per portare in orbita il satellite per telecomunicazioni Telstar 18 Vantage, che fornirà servizi in banda Ku e Ka per la regione asiatica. Previsto, come sempre, il rientro a terra e l’atterraggio in verticale del primo stadio del vettore, destinato al riutilizzo. Poi Elon Mask si dedicherà a un altro progetto originale, dopo quello che ha visto mettere in orbita una Tesla Roadster con a bordo un manichino pilota. Si tratta del progetto Orbital Reflector, che regalerà e renderà visibile al mondo terrestre per tre settimane la prima scultura spaziale, opera dell’artista americano Trevor Paglen. Si tratta di una struttura in materiale leggerissimo, assimilabile al mylar, e soprattutto riflettente, che sarà contenuta in un CubeSat lanciato a bordo del Falcon 9 a fine ottobre dalla base spaziale dell’US Air Force di Vandenberg in California. Una volta raggiunta la quota di 575 km, il CubeSat rilascerà il suo contenuto che comincerà a dispiegarsi gonfiandosi lentamente per circa 10 ore, apparendo alla fine come una enorme vela, lunga trenta metri e ampia un metro e mezzo, dimensioni tali da renderla visibile a occhio nudo, grazie al suo potere riflettente. Orbital Reflector è destinata a rientrare e bruciare in atmosfera.

Non è la prima volta che Trevor Paglen ci cimenta nell’arte spaziale. La sua prima opera d’arte inviata in orbita è stata “The Last Pictures“, una collezione di 100 immagini che racchiudono la storia dell’umanità, che si trova a bordo del satellite geostazionario per telecomunicazioni EchoStar XVI. In precedenza, i russi hanno provato a impiegare materiale riflettente ma a scopi scientifici. Negli anni ’90, all’epoca della stazione spaziale Mir, venne avviato il progetto “Znamya”, basato su una serie di specchi orbitali studiati per catturare l’energia solare e trasmetterla sulla terra sottoforma di microonde. Ma il progetto fu abbandonato. Recentemente un gruppo di ricerca che fa capo alla Moscow State University of Mechanical Engineering ha effettuato un test in orbita utilizzando un tetraedro, anch’esso formato da materiale riflettente, che avrebbe dovuto provare la possibilità di agganciare e accompagnare nel rientro in atmosfera i grandi satelliti giunti a fine vita operativa, tenendoli per più tempo a contatto con gli altri strati e favorendone la disgregazione. Ma il “Mayak” (com’era ribattezzato) non riuscì a dispiegarsi e non è mai potuto apparire nella sua lucentezza.

Voli umani NASA con i privati

Voli umani NASA con i privati

La NASA ha annunciato i nomi degli astronauti che andranno in orbita a bordo di capsule prodotte da società spaziali private: CST-100 Starliner della Boeing e la Crew Dragon, la versione destinata al trasporto umano della capsula sviluppata da SpaceX. La capsula Boeing, il cui primo volo di test è previsto a metà del 2019, avrà un equipaggio composto da Eric Boe, Chris Ferguson e Nicole Aunapu Main. Il veicolo di SpaceX, in calendario ad aprile 2019 ospiterà Bob Behnken e Dough Hurley. La prima missione ufficiale di Starliner vedrà protagonisti John Cassada e la veterana Sunita Williams. La prima missione ufficiale di Dragon sarà condotta da Victor Glover e Michael Hopkins. Gli astronauti americani torneranno a partire da basi di lancio statunitensi, otto anni dopo la chiusura del programma Space Shuttle, avvenuto nel 2011 al termine della missione STS-135. I voli con uomini a bordo saranno preceduti da flight test senza equipaggio, programmati per la capsula CST-100 Starliner della Boeing tra fine 2018 e inizi 2019, e per la Dragon di SpaceX a novembre 2018. Queste due missioni, che precedono l’invio di astronauti in orbita, sono denominate Orbital Flight Test per la Boeing e Demo-1 per la SpaceX. L’astronautica, come ha sottolineato l’amministratore della Nasa, Jim Bridenstine, entra in una nuova era perché mai prima d’ora l’uomo si era spinto nello spazio con veicoli commerciali. Le capsule sono state sviluppate dalle due compagnie private Boeing e SpaceX, nell’ambito del Commercial Crew Program della NASA, che punta allo sviluppo di veicoli e sistemi di lancio per il trasporto in sicurezza degli equipaggi da e verso l’orbita bassa terrestre, in grado per esempio di raggiungere la Stazione spaziale internazionale. CST-100 Starliner sarà lanciata con un vettore Atlas V, la capsula Dragon con un razzo Falcon 9 della della SpaceX. Entrambe le navette partiranno dal Kennedy Space Center a Cape Canaveral in Florida. Superati i test senza e con equipaggio, ciascuna delle due compagnie potrà programmare sei missioni con equipaggio verso la Stazione Spaziale dal 2019 al 2024.
Tra i nove astronauti selezionati dalla NASA ci sono reduci del programma Space Shuttle. Sul flight testi della capsula Starliner, insieme alla californiana Nicole Aunapu Mann (tenente colonnello dei Marines, entrata nel corpo astronauti nel 2013), figurano Boe, che ha pilotato la navetta Discovery nelle missioni STS-126 e STS-133, e Ferguson, che ha partecipato alle missioni STS-115 e 135 dello shuttle Atlantis (quella conclusiva) con intermezzo della STS-126 ai comandi dell’Endeavour. Anche Behnken e Hurley hanno volato sullo Space Shuttle. Il primo ha partecipato alle missioni STS-123 e 130, sempre con Endeavour; il secondo ha pilotato la navetta Endeavour nella missione STS-127 e Atlantis STS-135. Per la prima missione ufficiale della capsula Starliner è stata scelta Sunita Williams, da vent’anni nel corpo astronauti, la quale ha trascorso 322 giorni in orbita partecipando alle Spedizioni 14/15 e 32/33 a bordo della stazione spaziale internazionale, effettuando sette passeggiate spaziali. Avrà accanto a sé l’esordiente Josh Cassada, il cui cognome denuncia lontane origini sarde. Sulla Dragon della prima missione ufficiale ci saranno Hopkins, che ha trascorso 166 giorni sulla ISS e compiuto due attività extraveicolari, e l’esordiente Glover, pilota militare entrato nel corpo astronauti della NASA nel 2013.