BepiColombo accelera (finalmente) verso Mercurio

BepiColombo si sta avvicinando, dopo anni di ritardi, verso il lancio. Il 6 luglio l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha confermato nel corso di un open day dedicato alla sonda che la partenza verso Mercurio rimane prevista per l’ottobre del 2018, come emerso – silenziosamente – nei mesi scorsi.

Nel marzo del 2018 BepiColombo verrà portata al Guyana Space Center di Kourou, dove comincerà l’integrazione con l’Ariane 5, il vettore che avrà il compiuto di trasportarla sulla rotta verso Mercurio.

Se il lancio sarà confermato a ottobre, BepiColombo arriverà nell’orbita del pianeta nel dicembre del 2025, dopo 7 anni di crociera interplanetaria e nove flyby planetari, uno della Terra, due di Venere e sei di Mercurio.

Ieri l’ESA ha spiegato che la finestra di lancio della sonda sarà aperta per circa due mesi, dal 5 ottobre 2018 fino al 28 novembre.

L’obiettivo scientifico della missione è lo studio del primo e più piccolo pianeta del Sistema Solare, Mercurio. In particolare, BepiColombo studierà l’origine e l’evoluzione del pianeta, cercando di capirne qualcosa in più sulla sua composizione interna e superficiale e del suo campo magnetico.

Inoltre, scopo della missione è validare le previsioni della teoria della relatività generale di Einstein.

BepiColombo

Sviluppata nel corso degli ultimi vent’anni, BepiColombo è una delle missioni più importanti dell’ESA, che sta lavorando allo spacecraft in collaborazione con la controparte giapponese JAXA. Complessivamente, l’investimento totale nel progetto è stato di circa 1,7 miliardi di euro, lancio incluso, di cui 1,3 miliardi in carico agli europei.

La sonda, il cui nome è un omaggio al grande scienziato italiano Giuseppe Colombo (detto Bepi) che per primo ha messo in pratica l’uso della manovra della fionda gravitazionale, è composta da due spacecraft distinti: il Mercury Planetary Orbiter (MPO) e il Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO). Entrambi verranno trasporti verso Mercurio a bordo del bus Mercury Transfer Module (MTM).

Ricostruzione dei componenti della sonda nell’orbita di Mercurio; Credits: Airbus

L’MPO, in particolare, è sotto responsabilità dell’ESA ed è dedicato alle osservazioni di remote sensing e alla radioscienza. L’MMO, invece, in carico alla JAXA, si occuperà di studiare il campo magnetico del pianeta e la sua interazione con le particelle solari. Come l’MPO, anche il modulo di trasferimento è di responsabilità dell’ESA.

In totale la massa dell’intera sonda è di circa 4 tonnellate, quasi tutti dedicati alla piattaforma e ai payload scientifici.

La propulsione dell’MTM, infatti, è garantita totalmente da due propulsori elettrici da circa 40 chilogrammi, sviluppati dalle divisioni spagnole di Airbus, e non c’è quindi bisogno perdere massa da assegnare al carburante.

Dal punto di vista tecnologico, una delle principali sfide che hanno dovuto affrontare i responsabili industriali della sonda, la divisione Spazio e Difesa di Airbus con la forte collaborazione Thales Alenia Space, joint venture tra Thales e Leonardo, è stata la capacità dello spacecraft di resistere alle altissime temperature.

Orbitando intorno a Mercurio, la sonda si troverà a poco meno di 60 milioni di chilometri dal Sole e sperimenterà temperature di quasi 450 gradi, abbastanza per fondere molti metalli. Per questo Airbus ha coperto la superficie esterna dell’MPO con una particolare materiale, sviluppato appositamente per la sonda, composto da più di cinquanta strati di alluminio e ceramica sovrapposti e compressi.

Una volta in orbita intorno al pianeta, la richiesta di energia dell’MPO sarà soddisfatta da due ali di pannelli solari da 7,5 metri, costruiti con un particolare sistema che permette la loro rotazione per evitare l’esposizione diretta ai raggi solari e il conseguente aumento della temperatura superficiale, che oltre i 215 gradi potrebbe causare danni alle celle.

Il ruolo dell’Italia

L’italia ha un ruolo di primo piano in BepiColombo, sia dal punto di vista scientifico che industriale.

Le aziende e le istituzioni scientifiche italiane, in particolare, sono responsabili di quattro degli undici strumenti scientifici a bordo dell’MPO.

Il primo è il SIMBIO-SYS, un sistema integrato di osservazione della superficie sviluppato da Leonardo e guida scientifica dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI). Poi c’è ISA, un accelerometro ad alta sensibilità, sviluppato da INAF e Thales Alenia Space Italia (TAS-I). MORE, invece, è un esperimento di radioscienza basato sul trasponditore di bordo in banda Ka (KaT) di TAS-I e sotto la responsabilità scientifica dell’Università di Roma Sapienza, con il supporto di JPL/NASA. Infine SERENA, un esperimento per lo studio dell’ambiente particellare realizzato anche con la collaborazione della NASA.

L’antenna di Bepi Colombo; Credits: Thales Alenia Space

Dal punto di vista industriale, invece, TAS-I è parte del Core Team dello sviluppo di BepiColombo e coordina un team industriale di 35 aziende europee nell’ambito del suo campo di lavoro.

La divisione italiana dell’azienda, in dettaglio, è responsabile dei sistemi di telecomunicazione, controllo termico, distribuzione potenza elettrica, della integrazione e prove del satellite completo e del supporto alla campagna di lancio. TAS-I, inoltre, sviluppa direttamente il trasponditore in banda X e Ka, il computer di bordo, la memoria di massa e l’antenna ad alto guadagno.

Quest’ultima, in dettaglio, è una parabola da oltre un metro di diametro, evoluzione dell’antenna realizzata per la missione Cassini-Huygens, e servirà per comunicare con la Terra ed eseguire l’esperimento MORE. Costruita in titanio, la parabola avrà il duro compito di resistere a temperature di quasi 400 gradi e allo stesso tempo mantenere un’alta precisione di invio.

Thales Alenia Space, inoltre, ha recentemente completato le ultime prove acustiche e di vibrazione presso il centro ESTEC nei Paesi Bessi, permettendo di qualificare l’intero satellite in configurazione di lancio.

Partecipa al progetto anche la Divisione Sistemi Avionici e Spaziali di Leonardo, che oltre al SIMBIO-SYS ha fornito il sensore d’assetto AA-STR, che guiderà la sonda durante il suo viaggio nell’interno del Sistema solare.