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Parker Solar Probe in viaggio

Parker Solar Probe in viaggio

La sonda Parker Solar Probe della Nasa è partita da Cape Canaveral alle 9:31 (ora italiana) di domenica 12 agosto nell’ogiva del razzo Delta IV Heavy. Il rinvio di 24 ore del lancio, dovuto a problemi legati alla pressione dell’elio che alimenta i motori, non influenzerà il programma della missione che porterà il veicolo, progettato per studiare il Sole da vicino come mai prima d’ora, a soli 6 milioni di km dalla nostra stella. Una distanza estrema per le altissime temperature che si sviluppano, fino a due milioni di gradi, ma indispensabile per riuscire a studiare la corona, la parte più esterna dell’atmosfera solare.
Parker Solar Probe, che pesa 635 kg, ha dovuto ricorrere alla spinta del più potente lanciatore attualmente disponibile e lascerà la Terra a una velocità di 85.000 chilometri all’ora. La sua missione è destinata a durare sette anni, periodo che la vedrà avvicinarsi progressivamente al Sole effettuando il primo flyby del viaggio interplanetario il 28 settembre, quando sfiorerà Venere per ottenere una spinta gravitazionale per poi raggiungere il 1 novembre il primo perielio, il punto più vicino della prima delle 24 orbite previste attorno al Sole, una ogni 88 giorni, fino a giugno 2025. Nel corso delle ultime orbite, alla minima distanza dal Sole, la sonda Parker Solar Probe toccherà i 200 km al secondo, quasi 690.000 chilometri all’ora. A bordo quattro strumenti principali: Fields, progettato per la misurazione dei campi elettrico e magnetico dell’atmosfera e del vento solare; Wispr, la camera che riprenderà le immagini delle eruzioni nella corona solare; Sweap (Solar Wind Electrons Alphas and Protons investigation) che misurerà velocità e temperatura delle particelle sprigionate dal Sole; Is-is (Integrated Science Investigation of the Sun) seguirà il moto delle particelle. A proteggere la struttura della sonda, intitolata all’astrofisico Eugene Parker che per primo teorizzò l’esistenza del vento solare, e la strumentazione di bordo uno scudo termico avanzato, basato su un avvolgimento di carbonio ad altissima resistenza. Gli strumenti di bordo cattureranno i dati necessari a spiegare la differenza di temperatura, inspiegabile per le nostre conoscenze termodinamiche, che si registra tra la superficie della nostra stella, 6.000 gradi, e la corona che raggiunge i due milioni di gradi. L’energia che si sprigiona nella corona solare è comparabile a centinaia di milioni di bombe all’idrogeno, ma durante le tempeste periodiche il valore equivalente è di miliardi di ordigni atomici. L’attenzione si concentra soprattutto sulle tempeste che, oltre a produrre danni ai satelliti e blackout nelle telecomunicazioni terrestri, possono esporre a forti radiazioni gli astronauti. E le informazioni saranno utili e faranno da apripista anche alla missione congiunta ESA/NASA Solar Orbiter, destinata a partire nel 2019 con l’obiettivo di porre le basi per le previsioni meteo spaziali.

 

Curiosity da 6 anni su Marte

Curiosity da 6 anni su Marte

Sesto anniversario dello sbarco su Marte per il rover Curiosity della NASA. Il suo arrivo sulla superficie del Pianeta Rosso è datato 6 agosto 2012. La sua missione, denominata Mars Science Laboratory, è iniziata con il lancio da Cape Canaveral, a bordo del razzo Atlas V 541, il 26 novembre 2011 con approdo finale dopo un viaggio di oltre otto mesi. Il suo arrivo è stato reso possibile da una manovra di discesa, durata 7 minuti, iniziata all’interno di una capsula e una velocità di caduta rallentata prima dal paracadute e poi, una volta sganciato dall’involucro, da un sistema di retrorazzi che ha consentito a Curiosity di posarsi al suolo nei pressi del cratere Gale. Lungo 3 metri e pesante sulla Terra 900 chili, percorre 30 metri ogni ora, una velocità che è pari a un terzo di quella massima che potrebbe raggiungere. In realtà, l’obiettivo del rover è l’esplorazione del suolo e dal Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, che controlla la missione, si sta attenti a non provocare danni che potrebbero danneggiarlo in modo irreparabile. Curiosity può superare ostacoli fino a 75 cm di altezza. Il 22 marzo 2018 Curiosity ha tagliato il traguardo dei 2mila giorni “marziani”, che corrispondono a 2054 terrestri. Durante i sei anni trascorsi su Marte, il rover ha raccolto le prove della presenza, in epoche remote, della presenza di acqua allo stato liquido, constatando le caratteristiche del terreno appartenuti a laghi ora asciutti. Curiosity, capace di reggere a una tempesta di sabbia che ha avvolto tutto il Pianeta Rosso, chiuderà a fine 2018 la seconda fase della sua missione e attende l’arrivo della missione Insight, prevista a novembre, in attesa del suo successore Mars 2020.

(image: NASA)

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.

Galileo a quota 26 con Ariane 5

Galileo a quota 26 con Ariane 5

Il vettore Ariane 5 ha portato a termine con successo la terza missione del 2018 trasferendo in orbita quattro satelliti della costellazione Galileo, il sistema di navigazione satellitare europeo per usi civili e in grado di offrire indicazioni sul posizionamento ad altissima precisione. Con questo lancio il sistema dispone in orbita di 26 satelliti che garantiscono la piena operatività del programma, mentre restano da lanciare gli ultimi 4 satelliti che hanno la funzione di backup. Galileo entra così nella fase pienamente operativa, dopo che nel dicembre 2016 era iniziata l’offerta dei primi servizi di navigazione, ricerca e salvataggio. L’Italia è coinvolta primariamente nel programma Galileo, con Leonardo e Thales Alenia Space,e Telespazio, il cui Centro Spaziale del Fucino è una delle due stazioni di controllo della costellazione. La precisione di lancio risulta determinante per il pieno successo della missione e del programma Galileo. Il vettore Ariane 5 di Arianespace ha spinto i quattro satelliti, ciascuno dei quali pesante 715 kg, alla quota prevista di 22 922 km, avviando le operazioni di rilascio dopo 3 ore e 36 minuti dal decollo dalla base spaziale di Kourou. Un successo che coinvolge a pieno titolo l’industria italiana Avio che partecipa alle missioni lanciatore Ariane 5 con i motori a propulsione solida e la turbopompa ad ossigeno liquido. La terza missione di Ariane 5 nel 2018 segue di pochi giorni il test pienamente riuscito del nuovo motore in fibra di carbonio P120 C che equipaggerà i nuovi lanciatori Vega C, che volerà nel 2019, e Ariane 6, che debutterà nel 2020. In calendario ad agosto, dalla base spaziale di Kourou, in Guyana francese, il 12esimo volo di Vega, il lanciatore europeo prodotto a Colleferro, che metterà in orbita il satellite Aeolus per conto dell’Agenzia Spaziale Europea.

 

Marsis avanguardia radar

Marsis avanguardia radar

MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding) è uno dei sette strumenti a bordo del veicolo spaziale della missione europea Mars Express, lanciata nel 2003. Si tratta del primo radar sounder progettato per missioni di esplorazione spaziale, 30 anni dopo il primo ed unico esperimento dell’Apollo 17 Lunar Sounder. Il radar è stato realizzato da Thales Alenia Space in collaborazione con l’Università La Sapienza, CO.RI.STA,  JPL, The University of IOWA, INAF e le Università di Chieti-Pescara e di Perugia per conto dell’ Agenzia Spaziale Italiana in collaborazione con la NASA.Tra tutti gli strumenti scientifici MARSIS è stato certamente quello più innovativo della missione. Il radar invia una serie di impulsi a media frequenza (1,3 – 5,5 MHz) verso il pianeta ed è progettato per operare fino a una quota di 1200 chilometri. MARSIS, con i suoi 40 metri di antenna, è un tipo unico di  radar sounder ad apertura sintetica oltre che altimetro, che ha svolto un ruolo chiave nell’esplorazione della sotto-superficie di Marte fino a 5 km di profondità, producendo una mappa della distribuzione dell’acqua allo stato solido e/o liquido negli strati superiori della crosta del Pianeta Rosso. Grazie  all’ esperienza maturata con MARSIS, Thales Alenia Space  ha avuto un ruolo di primo piano nella realizzazione anche di SHARAD per la missione “Mars Reconnaissance Orbiter” della NASA  ed è protagonista assoluta nella missione europea ExoMars .

MARSIS ha contribuito a confermare Thales Alenia Space azienda leader nella realizzazione di soluzioni e prodotti nel campo della radaristica per le missioni volte allo studio dello spazio profondo. Un’esperienza maturata fin dagli anni ‘90 con la missione Cassini per l’esplorazione di Saturno e le sue Lune e che arriva alla  recente missione JUICE (JUpiter ICy moons Explorer), parte del Programma “Cosmic Vision 2015-2025” dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA)  per la quale Thales  Alenia Space è stata scelta dall’ Agenzia Spaziale Italiana (ASI) per lo sviluppo dello strumento RIME (Radar Sounder for Icy Moons Exploration),  scelta che permetterà di mantenere e sviluppare la partnership strategica con la NASA.

La missione ExoMars

Thales Alenia Space è primo contraente di ExoMars, in particolare lo stabilimento di Torino è responsabile dell’intera progettazione di entrambe le missioni, della realizzazione del modulo EDM per l’ingresso e discesa su Marte della missione 2016, dello sviluppo del sistema di navigazione e guida del CM e DM della Missione 2020, della fornitura di importanti elementi del modulo di discesa, dell’intero software di bordo e del progetto del Sistema Rover, inclusa la realizzazione del SW di gestione della missione e del laboratorio analitico (ALD). I Radar altimetri e i transponditori in Banda X di entrambe le missioni sono sviluppati nelle sedi di Roma/Aquila, mentre a Milano/L’Aquila è stato realizzato il computer di bordo dell’EDM.

C’è acqua su Marte

C’è acqua su Marte

Il radar italiano Marsis, installato a bordo della sonda europea Mars Express, ha fornito evidenza della presenza di acqua liquida e salata sotto la superficie di Marte. L’annuncio è stato dato alle ore 16 di mercoledì 25 luglio nel corso di una conferenza stampa internazionale tenutasi nella sede dell’Agenzia Spaziale Italiana a Roma. I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Science con il titolo “Radar evidence of subglacial liquid water on Mars”. Una scoperta che rende merito alla ricerca degli scienziati italiani, in particolare quelli coinvolti nel progetto: Roberto Orosei, responsabile scientifico del radar Marsis, Enrico Flamini responsabile dell’esperimento Marsis e Elena Pettinelli, co-investigator di Marsis. Nella pubblicazione sono riportati i nomi dei ricercatori componenti il team e appartenenti a centri di ricerca ed università italiane (Agenzia Spaziale Italiana (ASI), Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Università degli studi Roma Tre, Università degli studi D’Annunzio, Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) e Sapienza Università di Roma). Di fatto, è stata ottenuta, per la prima volta, la prova che sotto la superficie di Marte c’è dell’acqua allo stato liquido. I dati di MARSIS indicano che probabilmente l’acqua è salata poiché alla profondità di 1.5 km, dove l’acqua è stata identificata, la temperatura è sicuramente ben al di sotto di 0°C. I sali, che probabilmente sono simili a quelli che la sonda NASA Phoenix ha trovato nel ghiaccio della zona circumpolare nord, agiscono da “antigelo” aiutando a mantenere l’acqua allo stato liquido. Acqua, sali, rocce e protezione dalla radiazione cosmica sono ingredienti che potrebbero far pensare anche ad una nicchia biologica. I ricercatori sono convinti che potrebbero esserci altre zone con condizioni favorevoli alla presenza di acqua in profondità su Marte ed ora, messo a punto il metodo di analisi, potranno continuare ad investigare.
Grazie alla sonda Viking della NASA dal 1976, è diventato evidente il fatto che la superficie di Marte fosse un tempo coperta da mari, laghi e fiumi e le successive missioni hanno confermato sempre più tale presenza. “Il grande dilemma era quindi quello di dove sia finita tutta quell’acqua. – racconta Roberto Orosei dell’INAF, primo autore dell’articolo – Buona parte di questa è stata portata via dal vento solare, che spazzò quella che mano a mano si vaporizzava dalla superficie degli specchi d’acqua. Un’altra significativa porzione è depositata sotto forma di ghiaccio nelle calotte, soprattutto quella nord, e negli strati prossimi alla superficie o è legata al terreno nel permafrost. Ma una parte doveva essere rimasta intrappolata nelle profondità e potrebbe ancora trovarsi allo stato liquido”. Questo era ciò che si ipotizzava a metà degli anni ’90, quando la missione Mars Express fu annunciata dall’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e l’ASI propose di adottare un radar a bassa frequenza per investigare il sottosuolo a grande profondità.

Il radar Marsis fu ideato e proposto dal prof. Giovanni Picardi di Sapienza Università di Roma, e la sua realizzazione fu gestita dall’ASI ed affidata alla Thales Alenia Space – Italia. La NASA, attraverso il Jet Propulsion Laboratory (JPL) e l’Università dell’Iowa, ha fornito una parte dell’elettronica e la speciale antenna ben visibile in tutte le immagini di Mars Express. L’ASI lo consegnò ad ESA per installarlo sul satellite che venne poi lanciato il 2 giugno 2003. Il presidente dell’ASI Roberto Battiston definisce la scoperta “una delle più importanti degli ultimi anni”, sottolineando che “i risultati di MARSIS confermano l’eccellenza dei nostri scienziati e della nostra tecnologia. Sono un ulteriore riprova dell’importanza della missione ESA a leadership italiana ExoMars, che nel 2020 arriverà sul Pianeta Rosso alla ricerca di tracce di vita fino a due metri di profondità sotto la superfice del pianeta”.

MARSIS è un radar sounder, ovvero un radar che opera a frequenze tra 1.5 e 5 MHz in grado di penetrare nel terreno marziano fino a 4 o 5 km di profondità, a seconda delle caratteristiche geofisiche degli strati profondi, ma anche di misurare con accuratezza lo stato e le variazioni della ionosfera marziana. “Era uno strumento di concezione innovativa, completamente diverso dall’unico lontano precursore volato un quarto di secolo prima sull’ultima missione Apollo, estremamente promettente di cui si doveva non solo sviluppare l’elettronica, ma anche il modo di elaborarne i dati. Un contributo importante venne dai colleghi del JPL della NASA e dell’Università dell’Iowa” commenta Enrico Flamini, già Chief Scientist di ASI. Questi ultimi erano principalmente interessati alla misura della ionosfera marziana, mentre il JPL curò lo sviluppo presso l’industria americana dell’antenna, due leggerissimi tubi di kevlar lunghi 20 m ognuno che, per poter essere montati a bordo ed essere lanciati con il satellite, dovevano essere ripiegati in una scatola di poco più di un metro di lunghezza.

MARSIS, grazie alla sua capacità di penetrare all’interno della crosta marziana, è l’unico strumento in grado di risolvere il dilemma e trovare l’acqua liquida in profondità. Per più di 12 anni il radar ha sondato le calotte polari del pianeta rosso in cerca di indizi di acqua liquida. Qualche eco radar insolitamente forte era già stata osservata dai ricercatori del team di MARSIS nel corso degli anni, ma senza ottenere mai una evidenza sperimentale certa della presenza di acqua allo stato liquido. Il gruppo di scienziati che firma l’articolo oggi in pubblicazione su Science, ha studiato per alcuni anni la regione del Planum Australe con MARSIS. In particolare, i ricercatori hanno elaborato ed analizzato i dati acquisiti su questa regione tra il maggio 2012 ed il dicembre 2015. I profili radar, ottenuti da orbite diverse, che talvolta si incrociavano tra di loro, ed acquisite in diversi periodi dell’anno marziano quando nelle regioni polari sud si depositano sottili strati di ghiaccio di anidride carbonica, hanno mostrato caratteristiche peculiari ed hanno permesso di identificare una area di circa 20km quadrati (centrata a 193°E e 81°S) nella quale la sottosuperficie è molto riflettente, al contrario delle aree circostanti.

La parte più complessa del lavoro è stata l’analisi quantitativa dei segnali radar per arrivare a determinare la costante dielettrica dello strato riflettente ed identificarne, quindi, la natura. Questa parte del lavoro è durata quasi 4 anni, ma il gruppo è riuscito a determinare che la permittività dielettrica dell’area altamente riflettente è maggiore di 15, perfettamente in accordo con la presenza di materiali che contengono notevoli quantità di acqua liquida. “Questi risultati indicano che ci troviamo probabilmente in presenza di un lago subglaciale, – dice Elena Pettinelli, responsabile del Laboratorio di Fisica Applicata alla Terra ed i Pianeti dell’Università Roma Tre e co-investigatore di MARSIS- simile ai laghi presenti al di sotto dei ghiacci antartici, relativamente esteso e con una profondità certamente superiore alla possibilità di penetrazione delle frequenze usate da MARSIS. In alternativa potrebbe trattarsi di un acquifero profondo nel quale l’acqua liquida riempie i pori e le fratture della roccia. Non siamo attualmente in grado di stimare con precisione la profondità del lago, ovvero dove si trova il fondo del lago o la base dell’acquifero, ma possiamo senza dubbio affermare che sia come minimo dell’ordine di qualche metro.”

(fonte: ASI)