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I 20mila esopianeti di TESS

I 20mila esopianeti di TESS

In orbita il satellite astronomico TESS della NASA, destinato a raccogliere l’eredita di Kepler nella caccia agli esopianeti per individuare quelli potenzialmente in grado di ospitare la vita. Il lancio è avvenuto da Cape Canaveral con il razzo Falcon 9 della SpaceX, che ha svolto così la prima missione scientifica per conto della NASA.  TESS impiegherà circa due mesi per inserirsi nell’orbita definitiva ellittica, che avrà un periodo di 14 giorni, da cui potrà esplorare un arco di cielo 350 volte più ampio di quanto sia riuscito a scandagliare Kepler, che nel corso della sua vita operativa è riuscito a individuare oltre 5.000 candidati esopianeti. Per contro, nei primi 24 mesi di attività, TESS dovrebbe riuscire a catalogare 20 mila nuovi pianeti extrasolari. La gravità lunare sarà l’elemento stabilizzatore dell’orbita fortemente ellittica di TESS. Progettato e costruito dal gruppo del Massachusetts Institute of Technology (Mit), il satellite Tess (Transiting Exoplanet Survey Satellite) ha le dimensioni di un frigorifero ed è dotato di quattro fotocamere ad ampio spettro, che gli permettono di rilevare anche la luce più flebile e lontana delle stelle, scattando un fotogramma a intervalli di due minuti. La missione Tess sarà fondamentale per pianificare quella del futuro telescopio spaziale James Webb, che la NASA manderà nello spazio nel 2020 come successore di Hubble. Sullo sfondo c’è anche il telescopio spaziale Ariel dell’Agenzia Spaziale Europea, atteso in orbita tra dieci anni, che si concentrerà sui pianeti extrasolari di dimensioni paragonabili alla Terra fino a quelli di tipo gioviano.

 

Ariel svelerà 1.000 esopianeti

Ariel svelerà 1.000 esopianeti

È la missione ARIEL (Atmospheric Remote-Sensing Infrared Exoplanet Large-survey) dedicata allo studio delle atmosfere dei pianeti in orbita attorno a stelle distanti quella selezionata oggi dallo Space Programme Committee dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) quale prossima missione di classe media. Ariel verrà lanciata nel 2028 e nell’arco di quattro anni osserverà oltre 1000 esopianeti, realizzando un vero e proprio censimento della composizione chimica delle loro atmosfere. I dati raccolti permetteranno di rispondere a domande fondamentali sulla formazione ed evoluzione dei sistemi planetari e se possano esistere attorno ad altre stelle sistemi planetari simili al nostro. La missione ARIEL è stata sviluppata da un consorzio di oltre cinquanta Istituti di quindici nazioni europee: Italia, Gran Bretagna, Francia, Polonia, Spagna, Olanda, Belgio, Austria, Danimarca, Irlanda, Germania, Ungheria, Portogallo, Repubblica Ceca e Svezia. La coordinatrice della missione è Giovanna Tinetti dello University College di Londra.

L’Italia, con il sostegno dell’Agenzia Spaziale Italiana, esprime due Co-Principal Investigators, Giusi Micela dell’Istituto Nazionale di Astrofisica di Palermo e Pino Malaguti dell’Istituto Nazionale di Astrofisica di Bologna, supportati da un team che include numerosi altri scienziati e strutture dell’INAF a cui si aggiungono l’Università di Firenze, l’Istituto di Fotonica e Nanotecnologie del CNR di Padova e l’Università Sapienza di Roma. “È con profonda soddisfazione che apprendiamo la notizia” commenta Nichi D’Amico, presidente dell’INAF. “Si tratta di una missione spaziale di prestigio che vede la partecipazione in prima linea del nostro Istituto. Anche geograficamente: le due strutture dell’INAF maggiormente coinvolte si trovano una a Palermo e l’altra a Bologna. Una conferma dell’efficacia della qualificata presenza dell’INAF in tutto il territorio nazionale”. “La selezione della missione ARIEL, come missione M4 del programma Cosmic Vision di ESA, rafforza un ruolo di leader per l’Italia sia scientifico che industriale nel campo della ricerca degli esopianeti, già acquisito dal nostro Paese con le altre due missioni CHEOPS e PLATO, entrambe di ESA” ribadisce Barbara Negri, responsabile dell’Unità per l’esplorazione e l’osservazione dell’universo dell’ASI. “La realizzazione da parte italiana degli elementi ottici del telescopio e del cuore dell’elettronica dello strumento rendono il ruolo nazionale ancora una volta cruciale per una missione ESA. Completa il quadro delle attività italiane il coordinamento, insieme a UK, della parte scientifica del segmento di terra che tratterà e analizzerà i preziosi dati della missione”.

La missione ARIEL osserverà pianeti con dimensioni simili a quelle di Giove e Nettuno, spingendosi fino alle cosiddette super-terre, pianeti con un diametro di poco superiore al nostro. I pianeti che verranno studiati avranno temperature principalmente comprese tra 300 0C fino a 2000 0C, e quindi saranno per la maggior parte non abitabili. La scelta di studiare corpi celesti così caldi è dovuta al fatto che, a quelle le loro atmosfere siano ben mescolate. Questa condizione consentirà agli strumenti a bordo di ARIEL di rilevare tutti gli elementi chimici presenti, compresi quelli più pesanti che altrimenti sarebbero nascosti in atmosfere più fredde e stratificate, come nel caso di Giove e Nettuno. ARIEL raccoglierà la luce visibile e infrarossa proveniente dai sistemi extrasolari, grazie ad uno specchio ellittico di circa un metro che sarà realizzato in Italia con una tecnica innovativa e il cui prototipo è stato già realizzato durante la preparazione della missione. La luce raccolta sarà scomposta dal sistema ottico e analizzata dai sensori di bordo, in maniera tale da consentire l’identificazione degli elementi chimici presenti nelle atmosfere degli esopianeti osservati durante il loro transito davanti o dietro la stella madre.

ARIEL sarà lanciato dalla base ESA di Kourou nella Guyana francese con un razzo Ariane 6 e messo in orbita al punto di Lagrange 2 (L2), un punto di equilibrio gravitazionale a 1,5 milioni di chilometri dalla Terra, dove il veicolo spaziale è al riparo dal Sole e ha una visione chiara di tutto il cielo. Da quella posizione sarà possibile osservare e studiare al meglio i pianeti extrasolari già scoperti da altre missioni.

 

La missione EarthCARE

La missione EarthCARE

Thales Alenia Space ha consegnato il 15 marzo il radiometro a banda larga (BBR), uno strumento scientifico per la missione satellitare Earth Cloud Aerosol and Radiation Explorer (EarthCARE) dell’Agenzia Spaziale Europea. Progettato e realizzato da Thales Alenia Space nel Regno Unito, è stato consegnato al centro di integrazione satellitare Airbus Defense & Space (primo contraente) di Friedrichshafen, in Germania. La missione EarthCARE, sviluppata in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Giapponese (JAXA), aiuterà a comprendere meglio la relazione fra nuvole, fluidi e radiazioni e i loro effetti combinati sul sistema climatico della Terra. Una missione ad alta priorità che migliorerà la nostra comprensione della scienza alla base della climatologia e delle previsioni meteorologiche. Il radiometro a banda larga misurerà sia il flusso solare riflesso sia il flusso termico terrestre, prendendo le misure attraverso lo spettro dall’ultravioletto all’infrarosso. Si compone di tre telescopi, sofisticati sistemi di calibrazione e rivelatori appositamente sviluppati per coprire l’intero spettro. Al centro di una sfida significativa di progettazione ed ingegneria, il BBR stabilirà un nuovo standard nel settore della radiometria satellitare. Gli ingegneri di Thales Alenia Space nel Regno Unito hanno guidato la progettazione, la costruzione e il collaudo del BBR. Altre aziende e università britanniche hanno dato il loro contributo significativo a questo strumento, tra cui il Rutherford Appleton Laboratory (assemblaggio dei telescopi), ESR (meccanismo di assemblaggio) e SciSys (software di bordo). Il BBR è il primo strumento ottico di osservazione terrestre prodotto da un team britannico per una missione ESA da più di 20 anni. Inoltre, Leonardo ha contribuito alla missione EarthCARE fornendo al prime contractor Airbus il trasmettitore laser di potenza a stato solido dello strumento ATLID (Atmospheric Lidar), i sensori d’assetto e il generatore fotovoltaico per l’alimentazione del satellite.

Mega cicloni ai poli di Giove

Mega cicloni ai poli di Giove

Come un coreografico balletto, gruppi ben ordinati di enormi cicloni grandi migliaia di chilometri piroettano nell’atmosfera attorno ai poli del pianeta Giove. A scoprirli è stato un gruppo internazionale di ricercatori guidato da Alberto Adriani dell’Istituto Nazionale di Astrofisica, a cui hanno partecipato altri colleghi dell’INAF, del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) e dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), grazie all’analisi delle immagini raccolte dallo strumento JIRAM (Jovian InfraRed Auroral Mapper) a bordo della sonda Juno della Nasa. “Con le accuratissime riprese nell’infrarosso inviateci da JIRAM abbiamo scoperto, per la prima volta, la complessa danza dei vortici atmosferici in prossimità del polo nord e del polo sud di Giove” commenta Adriani, responsabile scientifico di JIRAM e primo autore dell’articolo pubblicato sulla rivista Nature che descrive la scoperta. “In particolare, esistono due cicloni che stazionano in corrispondenza di ciascun polo, circondati da strutture vorticose che fanno loro da corona”.

In prossimità del ciclone sul polo nord stazionano altri otto cicloni di uguali dimensioni, mentre cinque sono quelli dislocati intorno al ciclone situato sopra il polo sud. Le dimensioni di questi cicloni sono enormi, paragonabili a quelle del raggio del nostro pianeta: al nord possono raggiungere un diametro di 4 mila chilometri e al sud addirittura superare i 6 mila chilometri da un estremo all’altro. Anche le velocità dei venti all’interno di queste strutture atmosferiche sono notevoli e oscillano tra i 150 e i 350 chilometri orari. “Nelle osservazioni ripetute, compiute in questi mesi da JIRAM, abbiamo notato una sostanziale stabilità della configurazione dei vortici polari su Giove – aggiunge Adriani –, tanto stabile da bloccare il movimento di quelle strutture cicloniche che si formano a latitudini più basse e tentano di muoversi verso i poli”.

Mai prima d’ora era stato possibile osservare le regioni polari del pianeta più grande del Sistema solare. La sonda Juno è riuscita in questo compito grazie al suo inserimento in un’orbita polare attorno a Giove e agli avanzati strumenti scientifici che porta a bordo, tra cui JIRAM, una sorta di “macchina fotografica” nell’infrarosso in grado di osservare sia le emissioni aurorali che quelle termiche del pianeta. “La realizzazione di questo strumento costituisce un importante successo tecnologico e scientifico per la comunità italiana ed è frutto dell’importante e determinante sforzo di coordinamento effettuato dall’ASI per consentire alla Leonardo S.p.A, industria che ha realizzato lo strumento, di lavorare in perfetta sinergia con l’Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali (IAPS) dell’INAF, a cui appartiene il responsabile scientifico”, aggiunge Angelo Olivieri, Responsabile di Programma ASI per JIRAM.

L’analisi dei dati dello strumento JIRAM è frutto anche di una collaborazione con ricercatori dell’Istituto di Scienze dell’atmosfera e del clima del Consiglio Nazionale delle Ricerche (ISAC-CNR), che hanno messo a disposizione del team di Adriani le loro competenze sull’atmosfera. “Lo sfruttamento delle conoscenze acquisite sull’atmosfera terrestre hanno permesso l’interpretazione dei dati acquisiti sulle regioni polari di Giove”, commenta Bianca Maria Dinelli, responsabile del team ISAC-CNR che partecipa a questo progetto.

 

Fissato lancio Exomars 2020

Fissato lancio Exomars 2020

Mentre il Trace Gas Orbiter della sonda Exomars si accinge a entrare in contatto con l’atmosfera del Pianeta Rosso per analizzarne la chimica, entrando nella cosiddetta orbita scientifica da metà marzo 2018, l’Agenzia Spaziale Europea ha fissato la data di lancio della seconda parte della missione che dovrà portare sulla superficie di Marte il primo rover europeo. La partenza di Exomars 2020 è in calendario il 24 luglio 2020, con atterraggio il 19 marzo 2021. Nell’estate 2019 sarà pronto il modello di volo, pregno di tecnologia made in Italy. Il crash della sonda Schiaparelli ha rappresentato una dura lezione e reso ancora più stringenti i sistemi di controllo. Exomars 2020 non può e non deve fallire e la discesa sul suolo di Marte deve avvenire in modo da permettere al rover di conservare appieno le funzionalità per cui è stato progettato, sviluppato e costruito. Saranno ben quattro, e non uno, i paracadute che, aprendosi in sequenza programmata, accompagneranno lo sbarco del rover. Ciò in quanto la massa in gioco, due tonnellate, è 3,5 volte quella di Schiaparelli. Va anche ricordato che nel corso della sfortunata discesa di Schiaparelli si è potuto verificare il perfetto funzionamento del paracadute supersonico, così come del radar altimetro. Non altrettanto poté dirsi del software che controllava l’unità giroscopica, la cui lettura errata dell’assetto e della relativa quota, sembra a causa di impreviste e forti oscillazioni in fase di caduta, trasmise informazioni tali da confondere il computer di bordo facendo intendere di essere in prossimità del suolo, mentre in realtà si era ancora a circa tre km di altezza. L’impatto distruttivo con il suolo è stata l’inevitabile conseguenza. Errore che ha indotto a riprogettare la piattaforma inerziale e riprogrammare le unità giroscopiche e gli accelerometri per garantire il successo di Exomars 2020. Missione che vede l’Agenzia Spaziale Italiana impegnata per un terzo del suo costo (1,2 miliardi di euro) e protagonista di tecnologie ed equipaggiamenti. Grazie alle sei ruote di cui è dotato, potrà muoversi in tutte le direzioni e addirittura sollevare le ruote per affrontare o superare piccoli ostacoli. Gioielli di bordo sono il laboratorio chimico, studiato per analizzare i campioni di suolo marziano, e la trivella, progettata e costruita in Italia, in grado di prelevare campioni di terreno alla profondità record di 2 metri, dove i raggi cosmici non possono arrivare e potrebbero essere presenti eventuali forme di vita. Un ultimo cenno storico. La data di lancio prescelta, il 24 luglio, coinciderà con il 51esimo anniversario di rientro sulla Terra di Apollo 11, al ritorno dalla prima missione umana sulla Luna.

 

 

Pronta trivella Exomars 2020

Pronta trivella Exomars 2020

Completati con successo i test di qualifica spaziale della trivella realizzata da Leonardo nello stabilimento di Nerviano (Milano) per la Missione ExoMars 2020. Le prove dello strumento sviluppato da Leonardo, durate quattro mesi, si sono svolte presso i laboratori del CISAS (Centro di Ateneo di Studi e Attività Spaziali “Giuseppe Colombo”) di Padova. In una speciale camera allestita per l’occasione, sono state simulate operazioni in ambiente marziano: suolo roccioso, temperature comprese tra -100°C e +35°C e una atmosfera di anidride carbonica ad una pressione di 5-10 millibar. La trivella ha dimostrato di essere pronta a svolgere la sua missione a bordo del Rover di ExoMars, quando cercherà tracce di vita, presente o passata, scavando fino a 2 metri sotto il suolo del Pianeta Rosso. Solo a tale profondità, infatti, le attività biologiche non vengono distrutte dalle radiazioni cosmiche, ed è quindi possibile trovarne prove di esistenza. La trivella di ExoMars è un vero gioiello tecnologico. Con una potenza di 80 watt (un quinto rispetto ai trapani di utilizzo casalingo), perforerà il suolo con una punta in diamante policristallino che genererà un foro di 25 millimetri di diametro. Raccoglierà campioni di sottosuolo marziano, per poi distribuirli al laboratorio analitico che li esaminerà nel dettaglio.

Un modello in scala 1:1 dello strumento, con i dettagli del suo interno, robotizzato e completamente automatico, è in esposizione all’interno della mostra “Marte. Incontri ravvicinati con il Pianeta Rosso”. Il programma ExoMars è frutto della cooperazione tra Agenzia Spaziale Europea (ESA), Agenzia Spaziale Russa (Roscosmos) e Agenzia Spaziale Italiana (ASI), con l’importante contributo della NASA. La missione comprende due fasi distinte: la prima ha portato nel 2016 una sonda (TGO – Trace Gas Orbiter) in orbita intorno a Marte per studiarne l’atmosfera, mentre la seconda è prevista per il 2020. Quest’ultima vedrà la presenza di un Rover automatico che, grazie alla trivella realizzata da Leonardo, potrà prelevare campioni di terreno e analizzarne le proprietà chimiche, fisiche e biologiche.