Mars Express ha eseguito con successo un fly-by ravvicinato di Phobos

Il 3 Marzo la sonda europea Mars Express ha eseguito con successo un fly-by ravvicinato del satellite di Marte Phobos. I dati raccolti aiuteranno a comprendere meglio le caratteristiche e l’origine di questa luna e probabilmente di molti altri oggetti di “seconda generazione”.
Durante la manovra la sonda ha sorvolato la superficie di Phobos percorrendo un’orbita iperbolica con una distanza minima, al pericentro, di soli 67 km dalla superficie, la minima distanza mai raggiunta da un oggetto costruito dall’uomo dalla superficie di questo enigmatico satellite.

Phobos presenta infatti una caratteristica peculiare: la sua densità è più bassa di quanto ci si aspetterebbe da un oggetto completamente solido. Dovrebbe essere del 25-30% poroso. È stato perciò ipotizzato che Phobos sia costituito da un ammasso di macerie agglomerate insieme in modo da lasciare molti spazi vuoti.
“Phobos è probabilmente un oggetto di seconda generazione”, afferma Martin Pätzold, dell’Università di Koln (Colonia, Germania) e Principal Investigator dell’esperimento Mars Radio Science (MaRS). Questo significa che si sarebbe formato in orbita dopo la nascita di Marte, piuttosto che svilupparsi dalla stessa nube di detriti da cui ha avuto origine il pianeta rosso. Ci sono altre lune nel Sistema Solare che si pensa essere oggetti di seconda generazione, come Amaltea, una delle lune di Giove.
Qualunque sia l’origine di Phobos, questo tornerà al suo stato disgregato: la sua orbita infatti, a causa delle forze di marea di Marte, diminuisce lentamente di quota, e lo porterà quindi in futuro alla distruzione.

Data la bassa quota raggiunta, il fly-by del 3 Marzo ha permesso di ottenere i migliori dati finora disponibili sul campo gravitazionale di Phobos. La manovra di fly-by consente di stimare il campo gravitazionale di un oggetto a partire dalla stima della variazione di velocità della sonda. Lo stesso principio è sfruttato nelle manovre di gravity assist utilizzate dalle sonde interplanetarie per aumentare la velocità orbitale e raggiungere il loro obiettivo in tempi ridotti rispetto ad una traiettoria di trasferimento orbitale “semplice”. La variazione di velocità della sonda dipende infatti dalla geometria del passaggio e dalla massa dell’oggetto celeste che viene “sfruttato”. Il della sonda viene stimato misurando la variazione di frequenza delle onde radio trasmesse a terra dovuta all’effetto Doppler. Per ottenere la migliore precisione possibile  è necessario ridurre il più possibile variazioni di frequenza dovute ad altre possibili fonti. Per questo motivo il segnale radio proveniente da Mars Express è stato generato in modo coerente a partire dalla portante del segnale trasmesso da terra. L’oscillatore disponibile a terra (tipicamente vengono utilizzati maser ad idrogeno) è infatti 100000 volte più stabile di quello disponibile a bordo.
A causa della distanza tra la Terra e Marte le onde radio impiegano approssimativamente 6 minuti e 34 secondi per compiere il tragitto di andata e altrettanti per il ritorno. Perciò il segnale di ritorno viene ricevuto 13 minuti e 8 secondi dopo l’invio. A Terra il segnale ricevuto è stato così forte che è stato percepito anche da alcuni radioamatori.

La manovra del 3 Marzo fa parte di una campagna di 12 fly-bys di Phobos da effettuarsi in Febbraio e Marzo 2010. Durante la manovra è stato attivato anche il radar di bordo, per cercare riflessioni dovute a strutture interne. Nei fly-by successivi verrà attivata la camera ottica, per ottenere foto ad alta risoluzione della superficie della luna.

Fonte: ESA
Fonte immagini: NASA e ESA