Aggiornamenti dal sistema solare: dicembre 2014

Il mese scorso è stato dedicato ai piccoli corpi del sistema solare: asteroidi e comete. Senza ombra di dubbio l’evento principale è stato l’atterraggio della sonda Philae sulla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko che ci ha tenuti incollati ad internet per diversi giorni. Partita, pur se con qualche giorno di ritardo, anche la seconda ambiziosa missione giapponese di prelievo campioni da un asteroide, Hayabusa 2. Speriamo che questa seconda missione sia molto meno tormentata della prima che comunque fu un grande successo per la JAXA.

Su Marte Curiosity supera il traguardo dei 10 km percorsi, mentre una delle sonde neoarrivate, MAVEN, comincia la sua missione scientifica primaria. Un’altra buona notizia proviene dall’agenzia spaziale europea che ha recentemente rinnovato il finanziamento di dieci missioni scientifiche almeno fino al termine del 2016. Sembra che non potrà purtroppo beneficiare di questo rinnovo Venus Express, dopo che nei giorni scorsi si sono persi i contatti probabilmente a causa dell’esaurimento del propellente.

Dopo essersi dedicati ad asteroidi e comete il mese di dicembre sarà di transizione prima dell’inizio dell'”anno del pianeta nano”. New Horizons, diretta verso Plutone, si sta risvegliano proprio in queste ore e comincerà presto i preparativi al flyby. Sempre più vicino anche l’ingresso in orbita della sonda Dawn intorno ad un altro pianeta nano, Cerere, il più vicino alla Terra.

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

Missioni in fase di preparazione per il lancio: 1

A gennaio 2015 il Falcon 9 di SpaceX porterà in orbita intorno al punto lagrangiano L1 Terra-Sole DSCOVR (Deep Space Climate Observatory), missione congiunta NASA/NOAA, che sarà il primo satellite di osservazione della Terra ad operare in L1 e avrà anche funzioni di osservatorio solare. La sonda è stata trasportata a novembre a Cape Canaveral, da dove decollerà il prossimo 23 gennaio 2015 dalla rampa di lancio numero 40.

Niente da fare invece per Sunjammer, un dimostratore tecnologico della NASA che, una volta in orbita, avrebbe dovuto rappresentare la più grande vela solare mai sperimentata, con una superficie di oltre 1200 metri quadrati. La missione, che avrebbe dovuto essere lanciata come payload secondario di DSCOVR, è stata recentemente cancellata dalla NASA, dopo diversi ritardi e problemi di pianificazione.

Missioni Operative: 24

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), il cui contributo ESA è stato prolungato di due anni, fino alla fine del 2016.

La missione della 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. Lo scorso 1 ottobre, purtroppo, si sono persi i contatti con STEREO B. Non si conoscono ancora le cause dell’anomalia, e sono tuttora in corso i tentativi di ristabilire i contatti. Le sonde sarebbero dovute entrare presto in una nuova fase, fino al 2016: 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, sempre che i tecnici NASA riescano a ristabilire i contatti con Stereo B.

La sonda Messenger, di NASA, dopo aver concluso da tempo la sua missione primaria, rimane in orbita intorno a Mercurio. 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. La sonda ha raggiungiunto il minimo storico (24,3 km di quota) lo scorso 12 settembre, quando ha compiuto la seconda delle 4 accensioni previste per ritardare al massimo la caduta sulla superficie. La terza accensione è avvenuta il 24 ottobre ed ha riportato Messenger ad una distanza minima da Mercurio di circa 185 km. Il prossimo 21 gennaio avverrà l’ultima accensione che 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.

Visualizzazione di Venus Express durante una manovra di aerobraking su Venere. Credit: ESA–C. Carreau

La sonda europea Venus Express potrebbe essere giunta al capolinea della sua missione. Durante l’ultima accensione dei propulsori per rialzare la propria orbita il team dell’agenzia spaziale europea ha perso i contatti con la sonda. L’ipotesi più probabile è che si sia esaurito il propellente e quindi Venus Express non sia più in grado di manovrare per puntare correttamente l’antenna verso la Terra. Nelle prossime settimane l’ESA continuerà a tentare di ristabilire i contatti per capire esattamente cosa sia successo. I giorni della sonda erano comunque contati e, nonostante il finanziamento alla missione sia stato rinnovato nuovamente, ci si aspettava che il propellente sarebbe finito al massimo durante il 2015.

Missione dal sapore d’altri tempi per l’agenzia spaziale cinese: la sonda Chang’e 5-T1 ha compiuto alla fine di ottobre un flyby della Luna circumnavigando il nostro satellite come avveniva per le missioni sovietiche Zond negli anni ’60 del secolo scorso. Il lancio è avvenuto il 23 ottobre da Xichang su un razzo ChangZheng 3C. La capsula di rientro (molto simile ad una versione molto più piccola di una Shenzhou) serviva a testare alcune tecnologie chiave che faranno parte della futura missione di raccolta campioni lunari Chang’e 5. La missione primaria è durata circa otto giorni, nei quali sono state rilasciate alcune bellissime immagini, e la capsula è atterrata regolarmente nella Mongolia Interna il 31 ottobre scorso. Successivamente il modulo di servizio della sonda ha manovrato per raggiungere il punto lagrangiano L2 del sistema Terra-Luna, nel quale vi rimarrà per poco tempo prima di rientrare nuovamente in orbita lunare. La missione estesa dovrebbe comunque esaurirsi entro maggio 2015.

Insieme alla capsula cinese è partita anche la missione M4 (Manfred Memorial Moon Mission), della società LuxSpace. La missione è stata lanciata in memoria dell’altoatesino Manfred Fuchs, professore e collaboratore a diversi progetti spaziali europei, recentemente scomparso. Oltre ad un dosimetro per la misura delle radiazioni, la sonda (rimasta attaccata al terzo stadio del lanciatore ChangZheng 3C) era dotata di una trasmittente il cui segnale è stato ricevuto dai radioamatori di tutto il mondo. Dopo aver effettuato il flyby lunare la sonda è finita in un’orbita alta fortemente ellittica. La missione si è conclusa lo scorso 11 novembre, con l’ultima trasmissione prima dell’esaurimento delle batterie.

Non ci sono più molte notizie provenienti dal lander Chang’e 3 e dal rover Yutu, che sono sulla superficie lunare da dicembre del 2013. La missione potrebbe essersi conclusa visto che è ormai più di un mese che non sono state ascoltate trasmissioni dai due mezzi lunari. In ogni caso cominciano ad essere pubblicati i risultati scientifici di questa straordinaria missione durata poco meno di un anno.

Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), della NASA, continua la sua missione di mappatura ad alta risoluzione della Luna durante la sua missione estesa. I dati provenienti dalla sonda hanno permesso di scoprire tracce di vulcanismo relativamente recente sul nostro satellite. È stato inoltre fotografato finalmente da LRO il piccolo cratere creato dall’impatto della sonda LADEE al termine della sua missione, avvenuta ad aprile. 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 alcuni anni.

Due piccoli payload secondari della missione giapponese Hayabusa 2 sono attualmente in orbita eliocentrica: il piccolo satellite dimostrativo Shin’en 2, costruito da studenti dell’Università di Kagoshima, e la scultura dotata di radiotrasmittente ARTSAT-2/DESPATCH, entrambe possono essere ascoltate dai radioamatori.

Autoritratto di Curiosity. Credit: NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems

Sulla superficie di Marte siamo arrivati al sol 830 per Curiosity/Mars Science Laboratory (MSL). Il rover ha superato il mese scorso il traguardo dei 10 km percorsi sul pianeta rosso. Curiosity sta studiando attentamente l’area denominata Pahrump Hills, alle pendici del Monte Sharp, dove ha anche utilizzato con successo la sua piccola trivella per analizzare dei campioni rocciosi.

È invece il sol numero 3863 per l’altro rover della NASA Opportunity, che continua la sua missione nonostante l’età. Il Mars Exploration Rover (MER) superstite ha viaggiato spedito lungo il bordo occidentale del cratere Endeavour ed ha superato i 41 km percorsi sulla superficie di Marte, stabilendo un nuovo record per un rover al di fuori del nostro pianeta. Dopo aver esaminato dettagliatamente l’area intorno al Wdowiak Ridge e al cratere Ulysses, Opportunity sta ora puntando decisamente 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.

L’orbiter americano MAVEN ha completato con successo l’immissione in orbita intorno a Marte lo scorso 22 settembre. Nel mese di ottobre la sonda ha cominciato a collaudare e calibrare i propri strumenti scientifici ed ha avuto, come obiettivo “extra”, l’osservazione del passaggio della cometa Siding Spring, producendo già i primi interessantissimi dati sugli effetti del passaggio ravvicinato della cometa sull’atmosfera di Marte. Agli inizi di novembre la sonda ha terminato con successo tutti i test sugli strumenti scientifici, incluso il sistema di ricezione e trasmissione che potrà essere utilizzato per connettersi con i rover sulla superficie, aggiungendo un altro nodo al sistema delle telecomunicazioni marziane, insieme agli altri orbiter. La missione scientifica primaria è cominciata il 16 novembre e dovrebbe durare circa un anno.

Anche la storica missione indiana Mars Orbiter Mission (MOM) ha concluso con successo le manovre di inserzione in orbita marziana il 24 settembre. Anche la sonda indiana sta completando il collaudo e la calibrazione degli strumenti ed è sopravvissuta egregiamente al passaggio della cometa Siding Spring.

La flottiglia di robot su Marte è completata da altri tre orbiter: 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. Anche Mars Express ha beneficiato del rinnovo dei finanziamenti di ESA fino al 2016.

Philae visto da Rosetta durante l’atterraggio. Credit: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

L’evento principale di novembre per la sonda ESA Rosetta, in orbita intorno alla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko dallo scorso agosto, è stato ovviamente il rilascio del lander Philae avvenuto il 12 novembre. L’atterraggio è stato un po’ rocambolesco, con i sistemi di ancoraggio alla superficie che non hanno funzionato a dovere. Nonostante alcuni rimbalzi, comunque, Philae è riuscito a diventare il primo robot umano ad atterrare su una cometa e, pur in posizione non ottimale per ricevere energia sui pannelli solari, il lander è riuscito a completare la sua missione scientifica nei giorni successivi. Potete rivivere quei giorni emozionanti ascoltando le testimonianze dal centro di controllo ESA dal podcast AstronautiCAST. Con le batterie esaurite la missione primaria di Philae si è conclusa, ma non è escluso che nei prossimi mesi, quando la cometa sarà più vicina al sole, i pannelli solari del lander riescano a riccevere abbastanza energia per ricaricare le batterie e completare nuove osservazioni dalla superficie della cometa. Nel frattempo si attendono le analisi sui preziosissimi dati scientifici della missione primaria. La missione di Rosetta, dopo l’atterraggio di Philae, è ripresa entrando nel vivo. La sonda accompagnerà la cometa nel suo avvicinamento al sole almeno per tutto il 2015.

La missione NASA/ESA/ASI Cassini, da oltre 10 anni intorno a Saturno, è nel pieno della sua orbita Rev 210, in una fase definita “inclinata” della Solstice Mission. Nel mese di ottobre è stata rilasciata un’immagine particolarmente suggestiva, dove si vede (nel vicino infrarosso) il riflesso del Sole sui laghi di idrocarbure del satellite Titano. Tra pochi giorni, il 10 dicembre, Cassini sorvolerà nuovamente il satellite Titano (T107). Anche il contributo dell’ESA alla missione ha beneficiato del rinnovo del finanziamento.

Infine, le sonde americane Voyager 1 e 2, lanciate nel 1977, dopo aver sorvolato Giove, Saturno e, nel caso di Voyager 2 anche Urano e Nettuno, sono ancora operative nel loro viaggio di allontanamento dal sistema solare. Voyager 1 ha ormai lasciato l’eliosfera e si trova attualmente a circa 131 UA dalla Terra (18 ore e 6 minuti-luce dal Sole), mentre Voyager 2 è a circa 107 UA dalla Terra e 14 ore e 52 minuti-luce dal Sole.

Missioni in viaggio verso il prossimo obiettivo: 6

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 1,07 milioni di km. L’inserzione in orbita intorno all’oggetto più grande della fascia degli asteroidi è previsto per il 6 marzo 2015. A causa di alcuni problemi riscontrati recentemente dalla sonda si era temuto un ritardo di circa un mese per l’arrivo su Cerere, ma i tecnici del team di Dawn hanno elaborato un nuovo piano di volo che ha permesso di ritardare la cattura in orbita di sole poche ore rispetto alla traiettoria originale. Nel frattempo, nei giorni scorsi, Dawn ha trasmesso la prima, distante, immagine di Cerere.

New Horizons, anch’essa di NASA, è ormai a 1,75 UA dal pianeta nano Plutone ed ha superato ad agosto l’orbita di Nettuno. Adesso mancano 219 giorni alla fase culminante dell’incontro ravvicinato, previsto per luglio del 2015, e proprio in queste ore (6 dicembre 2014) dovrebbe avvenire l’ultimo risveglio dall’ibernazione della sonda. I preparativi per il flyby si protrarranno per tutto il mese di dicembre, mentre la prima fase di osservazione scientifica comincerà già a gennaio del 2015. Buone notizie, inoltre dalla ricerca effettuata tramite Hubble: grazie al telescopio orbitale è stato possibile trovare alcuni oggetti della fascia di Kuiper (KBO) che potranno essere visitati da New Horizons dopo l’incontro con Plutone.

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.

Il 3 dicembre è partita da Tanegashima Hayabusa 2, dell’agenzia spaziale giapponese (JAXA), in una missione verso l’asteroide 1999 JU₃ per riportarne a terra un campione. La missione prevede 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. La missione giapponese si è portata dietro anche numerosi payload secondari, alcuni dei quali condivideranno la missione di Hayabusa 2 su 1999 JU₃: MINERVA II, sempre di JAXA, e MASCOT dell’agenzia spaziale tedesca (DLR) in collarborazione con il CNES francese. MINERVA II è un minilander (peserà solo circa 500 g) mobile (“hopper”) che tenterà l’atterraggio sull’asteroide, dopo il tentativo fallito della prima versione di MINERVA su Hayabusa 1. MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout) avrà una missione simile, ma è anche di dimensioni maggiori, con una massa di circa 10 kg.

PROCYON, missione in collaborazione tra JAXA e l’Università di Tokyo, è stata lanciata come payload secondario di Hayabusa 2. È un microsatellite dotato di propulsori a ioni che effettuerà un flyby di un altro asteroide, probabilmente 1999 JV₆, nel marzo del 2016.

La sonda della 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 dei 100 milioni di km di distanza dalla Terra e attualmente viene utilizzata dagli ingegneri cinesi per testare le comunicazioni spaziali di lunga distanza nello spazio profondo.