Tutto pronto per ricevere i primi segnali da Rosetta

Lunedì 20 gennaio la sonda Rosetta dell’Agenzia Spaziale Europea si sveglierà da 31 mesi di profondo sonno. L’ESA trasmetterà le fasi salienti in diretta streaming dal centro ESA/ESOC di Darmstadt, in Germania, con una copertura completa a partire dalle 09:15 GMT (10:15 ora italiana).
Il computer di bordo di Rosetta è programmato per ristabilire il contatto con la Terra il 20 gennaio alle 10:00 GMT. Subito dopo gli star trackers della navicella, strumenti necessari a ricostruire la posizione nello spazio e l’assetto della sonda, inizieranno a scaldarsi per un periodo di circa sei ore. Rosetta invierà un segnale sulla Terra per annunciare che è svegliata. La prima finestra di comunicazione va dalle 17:30 alle 18:30 GMT (18:30 – 19:30 ora italiana).

L’evento può essere seguito anche via www.livestream.com/eurospaceagency oppure www.esa.int/rosetta. La storia della missione Rosetta ed i suoi obiettivi scientifici sono stati trattati in un recente articolo di AstronautiNEWS.

Qualche curiosità sulla fase di ibernazione

Il comando finale che ha “addormentato” Rosetta è stato inviato da ESOC, il centro di controllo missione dell’ESA a Darmstadt, in Germania, l’8 giugno 2011, in seguito ad una campagna durata molti mesi per preparare il satellite alla “sospensione vitale”. Gli ingegneri di EADS Astrium, azienda capocommessa del consorzio di industrie che ha costruito Rosetta, hanno ideato una speciale modalità di ‘ibernazione’ per il veicolo spaziale, necessaria per sopravvivere al grandi distanze dal Sole durante la sua crociera. Solo il computer e alcuni riscaldatori sono rimasti attivi. Questi componenti hanno assicurato che la sonda non congelasse mentre percorreva la sua orbita, l’ha portata da 660 milioni  a 790 milioni km di distanza dal Sole dal 2011 al 2014. Tutti i restanti sistemi di bordo sono stati spenti, compresi i trasmettitori della radio di bordo.

Come avverrà il contatto radio

Il Flight Control Team di Rosetta non invierà alcun comando alla sonda, che dovrà prendere di suo conto l’iniziativa di contattare il Controllo Missione quando la sveglia inizierà la procedura di “on-board wake-up”, la quale culminerà, appunto, con l’invio del primo segnale sulla Terra. Come già accennato la “sveglia” di Rosetta si spegnerà alle ore 10:00 UTC del 20 Gennaio, innescando l’uscita dal letargo. Questo processo, che inizia con il riscaldamento degli star trackers, prevede la graduale riaccensione di tutti i sottosistemi di bordo e, una volta terminata, verdrà il veicolo spaziale in “safe mode”, cioè una modalità standard di funzionamento che garantisce unicamente le funzionalità di base del satellite. Esaurite le varie procedure di riattivazione, Rosetta orienterà le sue antenne verso terra e acceenderà il trasmettitore. Questa fase sarà completata in circa sei ore, come meglio mostrato in questo video su YouTube.

A causa della distanza incredibile che ci separa da Rosetta, pari a circa 807 milioni di km, il segnale che arriverà sulla Terra sarà estremamente debole. Per massimizzare la probabilità di riceve e decodificare correttamente la trasmissione, l’Agenzia Spaziale Europea ha chiesto l’aiuto della NASA che fornirà in supporto l’antenna da 70 m di diametro di Goldstone, California (DSS-14). Goldstone prevede di acquisire il segnale tra  le 17:30 e le 18:30 UTC, per poi ritrasmetterlo immediatamente ad ESOC, in Germania, dove verrà instradato al FCT di Rosetta nella Main Control Room.

La Main Control Room presso ESA/ESOC di Darmstadt, Germania

Toccherà poi alla parabola di 35 m della stazione radio di stazione di proprietà di ESA a New Norcia, Australia (DSA-1), che in tarda serata  (circa 20:34 UTC) acquisirà i segnali di Rosetta, anche se il supporto si limiterà all’ascolto del solo segnale di base (la portante), mentre non sarà in grado di decodificare i dati telemetrici inviati dalla sonda. Sarà la rete DSN  (Deep Space Network) della NASA a fornire il monitoraggio e il supporto di routine per diverse settimane, fino a quando distanza dalla Terra sarà diminuita al punto che le stazioni da 35 m della nostra rete ESA ESTRACK (New Norcia, Cebreros e Malargüe) potranno subentrare. Va sottolineato che la condivisione delle capacità di monitoraggio tra le due agenzie è da considerarsi ormai come un evento di routine. Ad esempio nel mese di agosto 2012, l’ESA ha sostenuto l’ingresso, la discesa e l’atterraggio della missione della NASA MSL/Curiosity sulla la superficie di Marte. (http://bit.ly/QB0zhY)

Bisogna ricordare che a causa della distanza che ci separa da Rosetta, il tempo di volo dei segnali radio, che viaggiano ovviamente alla velocità ella luce, sarà di 44 minuti e 53 secondi (distanza stimata 807 224 610,74 km). Lunedì 20 gennaio Rosetta sarà a 9.188.540 km dalla cometa, in avvicinamento a circa 800 m / secondo. 

Qualche numero relativo alla missione

• Il costo totale della missione è 1.300 milioni di euro, ed include il lancio, la navicella, il payload scientifico (strumenti e lander) e le operazioni scientifiche.
• Il lancio è avvenuto il 2 marzo 2004 con un vettore Ariane-5 dallo spazioporto europeo di Kourou, nella Guyana francese.
• Primo swingby con la Terra: 4 marzo 2005 (Distanza dalla Terra: 1955 km)
• Primo e unico swingby con Marte: 25 feb 2007 (Distanza da Marte: 250 km)
• Secondo swingby con la Terra: 13 novembre 2007 (Distanza dalla Terra: 5301 km)
• Flyby con l’steroide Stenis: 5 settembre 2008 (Distanza dal Steins: 802,6 km)
• Terzo swingby con ka Terra swingby: 13 novembre 2009 (Distanza dalla Terra: 2480 km)
• Flyby con l’steroide Lutetia: 10 Luglio 2010 (Distanza dal Lutetia: 3162 km)
• Inizio della modalità a risparmio: 8 Giugno 2011
• Arrivo alla comet: Agosto 2014

La missione di Rosetta durerà per quasi 12 anni – fino al dicembre 2015.

Ecco per finire un bel filmato realizzato dalla DLR (Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt, l’agenzia spaziale tedesca)

Fonti:

• ESA – http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Rosetta/Rosetta_Media_factsheet
• ESA – http://download.esa.int/esoc/shares/rosetta_wake-up_faq_20_jan_2014.pdf
• Immagine di copertina (C) ESA.