Aggiornamenti dal sistema solare: agosto 2014

Ci siamo! Rosetta è ormai in prossimità della cometa Churyumov-Gerasimenko ed entrerà in orbita nei prossimi giorni dopo aver passato l’ultimo mese ad eseguire piccole manovre di avvicinamento.

Luglio è stato il mese delle sonde che “resistono” nonostante la “vecchiaia”: straordinari i tentativi di ripristino della missione di ICE/ISEE-3 che ad agosto comincerà la sua nuova campagna di osservazione scientifica dopo oltre un decennio; inoltre Venus Express sopravvive all’ultima campagna di aerobraking su Venere, Opportunity festeggia il nuovo record di percorrenza di un rover al di fuori della Terra superando i 40 km su Marte e il rover cinese Yutu trasmette ancora dopo otto mesi di missione, anche se non si muove più.

Di seguito il dettaglio delle varie missioni attive e quelle in fase di preparazione.

Missioni in fase di preparazione per il lancio: 2

La prossima missione di esplorazione spaziale sarà probabilmente Hayabusa 2, dell’agenzia spaziale giapponese (JAXA), che dovrebbe partire a dicembre alla volta dell’asteroide 1999 JU₃ per riportarne a terra un campione. La missione prevede attualmente l’arrivo sull’asteroide nel luglio del 2018 dopo un flyby della Terra nel dicembre del 2015, con ripartenza verso il nostro pianeta nel dicembre del 2019. Se tutto va bene, i campioni prelevati torneranno a Terra nel dicembre del 2020. Sono previste due ulteriori finestre di lancio di backup nel caso non si riuscisse a lanciare in tempo: maggio/giugno 2015 e novembre/dicembre 2015. Insieme alla sonda principale dovrebbe partire anche PROCYON, un microsatellite dotato di propulsori a ioni che effettuerà un flyby di un altro asteroide, probabilmente 1999 JV₆ nel marzo del 2016.

Missioni Operative: 18

La sonda WIND, di NASA, si trova attualmente in orbita intorno al punto lagrangiano L1 Terra-Sole; la sua missione di osservazione della nostra stella dura ormai dal 1994. A farle compagnia in L1 c’è l’orbiter americano ACE (Advanced Composition Explorer) e la missione congiunta ESA/NASA Solar and Heliospheric Observatory (SoHO). Quest’ultima ha recentemente rilasciato una bella immagine animata delle ultime ore della cometa ISON prima della sua disintegrazione nel dicembre del 2013.

La missione NASA STEREO (Solar and TErrestrial RElations Observatory) si compone, invece, di due sonde, Stereo A e Stereo B che condividono l’orbita della Terra intorno al Sole, rispettivamente, precedendo (A=Ahead) e seguendo (B=Behind) il nostro pianeta, permettendo così osservazioni stereoscopiche. Le sonde si allontanano lentamente dalla Terra ad ogni orbita ed hanno sorpassato nel 2009 i punti lagrangiani L4 ed L5. Adesso le sonde si stanno avvicinando tra di loro e presto entreranno in una nuova fase che durerà fino al 20616: le sonde infatti saranno in opposizione alla Terra, rispetto al Sole le cui radiazioni disturberanno le trasmissioni. A causa della presenza del Sole come ostacolo, Stereo A non sarà in grado di comunicare con la Terra dal 24 marzo 2015 al 7 luglio 2015 e quindi verrà messa in “safe mode” in quel periodo. Lo stesso accadrà per Stereo B tra il 22 gennaio e il 23 marzo 2015. Ci sarà quindi sempre almeno una delle due sonde sempre in comunicazione durante la nuova fase. I dati provenienti dalle sonde hanno permesso di stimare con maggior precisione l’estensione dell’atmosfera solare, che è risultata molto più grande di quanto si credesse.

La sonda Messenger, di NASA, dopo aver concluso da tempo la sua missione primaria, rimane in orbita intorno a Mercurio ed ha appena festeggiato i 10 anni dal lancio. Attualmente l’orbita sta lentamente decadendo, ma la sonda ha ancora un po’ di propellente per compiere manovre di mantenimento fino al prossimo anno. Gli scienziati del team di Messenger ne stanno approfittando per compiere osservazioni ravvicinate della superficie del primo pianeta del sistema solare come mai prima d’ora era stato possibile. Dopo l’ultima manovra correttiva di giugno, l’altitudine della sonda ha cominciato diminuire (il 25 luglio ha passato lo storico traguardo dei 100 km di quota) fino a raggiungere il minimo storico (25 km di quota) il 12 settembre, quando verrà effettuata la prossima accensione dei motori per ritardare al massimo la caduta sulla superficie. Altre due accensioni avverranno, rispettivamente, il 24 ottobre e il 21 gennaio 2015. Quest’ultima accensione permetterà alla sonda di raggiungere dal 1 marzo 2015 per un breve periodo un’altitudine minima di 15 km, poco più dei normali aerei di linea sulla Terra. Con il propellente esaurito Messenger dovrebbe terminare la propria missione schiantandosi sulla superficie di Mercurio intorno al 28 marzo 2015.

Dopo otto anni in orbita intorno a Venere, la sonda europea Venus Express ha appena cominciato l’ultima fase della propria missione. La sonda ha appena terminato l’ultima campagna di “aerobraking” che ha portato la sonda a tuffarsi negli strati superiori dell’atmosfera venusiana fino a raggiungere la quota di 130 km. Venus Express è riuscita a sopravvivere alle proibitive condizioni dell’atmosfera di Venere ed è stata nuovamente alzata la sua orbita per ricominciare la sua missione di osservazione scientifica, almeno per qualche mese. Il propellente a disposizione dovrebbe comunque esaurirsi entro il 2015.

L’International Cometary Explorer (ICE), lanciata da NASA nel 1978 come International Sun/Earth Explorer 3 (ISEE-3), rimane in orbita eliocentrica ed effettuerà un incontro ravvicinato della Luna il prossimo 10 agosto. Nonostante la NASA non possieda più la strumentazione necessaria per comunicare con la sonda, un gruppo di appassionati ha ottenuto un finanziamento “crowdsourced” e il permesso dalla NASA per tentare di cominciare una nuova missione scientifica. Dopo alcuni mesi appassionanti di prove e tentativi, il team dell’ISEE-3 Reboot Project è riuscito a prendere il comando della sonda e a riattivare tutti gli strumenti scientifici. Purtroppo non è stato possibile riattivare completamente i propulsori (probabilmente l’azoto usato per pressurizzare i serbatoi si è esaurito negli anni) e quindi non sarà possibile riportare la sonda nell’orbita originaria in L1 Terra-Sole. Comunque, dopo il flyby della luna il prossimo 10 agosto, comincerà ufficialmente la nuova missione di ISEE-3, la “Interplanetary Citizen Science Mission“.

Sono progressivamente diminuite le notizie provenienti dal lander Chang’e 3 e dal rover Yutu, che sono sulla superficie lunare dallo scorso dicembre. Le osservazioni scientifiche continuano nonostante il rover sia ormai immobile per un problema al sistema di controllo. Secondo una nuova ipotesi il rover sarebbe stato danneggiato da una o più collisioni con le rocce lunari. A ormai 8 mesi dall’atterraggio Yutu, pur se immobile, ha superato la sopravvivenza inizialmente prevista di 3 mesi.

Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), della NASA, continua la sua missione di mappatura ad alta risoluzione della Luna durante la sua missione estesa. Sempre intorno al nostro satellite, le due sonde della missione Artemis, anch’essa di NASA, stanno silenziosamente studiando il debole campo magnetico lunare per una lunga missione che dovrebbe durare almeno sette anni.

Sulla superficie di Marte siamo arrivati al sol 709 per Curiosity/Mars Science Laboratory (MSL). La missione ha superato quindi la durata inizialmente prevista, che era di un anno marziano, o 669 sol, mentre si avvicina il secondo anniversario dall’atterraggio (6 agosto 2012). Avendo nel frattempo anche raggiunto gli obiettivi previsti, la missione è stata dichiarata un pieno successo. Nell’ultimo mese Curiosity ha percorso una distanza notevole, portando il conteggio complessivo dall’inizio della missione a oltre 8,9 km, e avvicindandosi sempre di più alle pendici del Monte Sharp. Il rover ha superato la zona denominata Zabriskie Plateau ed è entrato in un avvallamento sabbioso denominato Hidden Valley.

È invece il sol numero 3743 per l’altro rover della NASA Opportunity. Il Mars Exploration Rover (MER) superstite ha viaggiato spedito lungo il bordo occidentale del cratere Endeavour ed ha superato i 40 km percorsi sulla superficie di Marte, stabilendo un nuovo record per un rover al di fuori del nostro pianeta. Opportunity sta ora puntando verso la Marathon Valley che raggiungerà più o meno quando avrà percorso una distanza di una maratona dall’inizio della missione, ovvero circa 42,2 km.

I due rover marziani sono accompagnati da tre orbiter del pianeta rosso:  Mars Odyssey, della NASA, su Marte dal 2001, l’europea Mars Express, in orbita intorno a Marte dal 2003 e l’altra sonda americana Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), arrivata nel 2005. Dopo i preparativi effettuati dalla sonda dell’ESA, anche la NASA sta preparando le sue sonde marziane al passaggio ravvicinato della cometa Siding Spring, che avverrà il 19 ottobre e si preannuncia molto spettacolare.

La sonda ESA Rosetta, dopo aver effettuato diversi flyby della Terra e di Marte, e aver sorvolato due asteroidi (Lutetia e Šteins) è ormai in vista del suo obiettivo finale, la cometa Churyumov-Gerasimenko. La sonda europea ha eseguito numerose manovre di avvicinamento ed ormai manca solo l’ultima accensione, che verrà effettuata mercoledì 6 agosto e immetterà la sonda in orbita a 100 km di distanza dalla cometa. Nel corso del mese di agosto Rosetta abbasserà progressivamente la propria quota fino a 50 km, dalla quale identificherà 5 siti candidati per l’atterraggio del piccolo lander Philae. Successivamente la sonda si avvicinerà ulteriormente a 30 km per studiare i siti da vicino e compiere la decisione finale prima dell’atterraggio di Philae che avverrà a metà novembre. In attesa delle immagini ad alta risoluzione dallo strumento OSIRIS, ci possiamo per ora godere le straordinarie immagini della cometa dalla fotocamera di navigazione, la NAVCAM.

La missione NASA/ESA/ASI Cassini ha festeggiato recentemente i 10 anni in orbita di Saturno, che ci hanno regalato immagini straordinarie e dati importantissimi. La sonda ha appena cominciato la sua orbita Rev 207, in una fase definita “inclinata” della Solstice Mission. Tra gli highlight della missione ci sono, come sempre, i sorvoli ravvicinati del satellite Titano. Il 20 luglio è stato effettuato il flyby T103, mentre il prossimo 21 agosto sarà la volta del T104. Nel frattempo gli scienziati del team hanno pubblicato un’analisi in identificano e studiano ben 101 geyser sulla luna Encelado.

Le sonde americane Voyager 1 e 2 sono ancora operative nel loro viaggio di allontanamento dal sistema solare. Lo scorso settembre gli scenziati al lavoro sui dati provenienti da Voyager 1 hanno annunciato che la sonda ha lasciato l’eliosfera ed è il primo oggetto creato dall’uomo a raggiungere lo spazio interstellare. La sonda si trova attualmente a circa 128 UA dalla Terra (17 ore e 46 minuti-luce dal Sole), mentre Voyager 2 è a circa 105 UA dalla Terra e 14 ore e 31 minuti-luce dal Sole.

Missioni in viaggio verso il prossimo obiettivo: 6

L’orbiter americano MAVEN è attualmente in viaggio verso Marte, di cui studierà l’alta atmosfera, e su cui arriverà a settembre del 2014. A luglio era prevista la terza correzione di traiettoria che però è risultata non necessaria grazie alla precisione delle prime due manovre. La prossima (e probabilmente ultima) manovra avverrà a settembre prima dell’inserzione in orbita. Anche la storica missione indiana Mars Orbiter Mission (MOM) è in viaggio verso Marte e arriverà in orbita marziana a settembre.

La sonda americana Dawn, dopo più di un anno passato a studiare l’asteroide Vesta, è ora in viaggio verso la sua destinazione finale, il pianeta nano Cerere, distante ancora circa 7,0 milioni di km (0,05 UA). L’incontro con l’oggetto più grande della fascia degli asteroidi è previsto per febbraio 2015.

New Horizons, anch’essa di NASA, è ormai a 2,7 UA dal pianeta nano Plutone. Adesso manca meno di un anno (343 giorni) alla fase culminante dell’incontro ravvicinato, previsto per luglio del 2015. La sonda ha appena eseguito una piccola manovra di correzione della traiettoria.  È in fase di studio anche la possibilità di proseguire la missione verso altri oggetti della fascia di Kuiper (KBO) anche se, purtroppo, le prima campagna di identificazione di possibili obiettivi ha permesso la scoperta di 51 nuovi oggetti, ma nessuno dei quali a distanza raggiungibile dalla sonda. La ricerca continua ed è stata approvata la proposta di utilizzare il telescopio spaziale Hubble per accelerare la selezione dell’eventuale obiettivo secondario. Lo studio pilota si è concluso a fine giugno ed ha già prodotto due oggetti candidati; grazie a questo risultato è stato deciso di proseguire con lo studio completo che utilizzerà 160 orbite del telescopio spaziale per trovare nuovi KBO.

La sonda giapponese Akatsuki è in orbita eliocentrica in attesa di incontrare Venere per la seconda volta, dopo la fallita inserzione in orbita nel 2010. Il prossimo incontro con Venere avverrà nel novembre del 2015.

La sonda NASA Juno è in viaggio verso il gigante del sistema solare, Giove. L’arrivo a destinazione è previsto per il luglio del 2016.

Sonde operative senza una missione: 1

Dopo aver concluso la sua missione principale in orbita intorno alla Luna e quelle secondarie che l’hanno vista orbitare il punto lagrangiano L2 del sistema Terra-Sole e sorvolare l’asteroide 4179-Toutatis, la sonda cinese Chang’e 2 continua il suo allontanamento dalla Terra nella sua orbita eliocentrica. La sonda ha ormai passato il traguardo degli 80 milioni di km di distanza e punta verso i 100 milioni. Attualmente viene utilizzata dagli ingegneri cinesi per testare le comunicazioni spaziali di lunga distanza nello spazio profondo.