A poco più di un anno dal lancio, OSIRIS-REx, la sonda che ha un appuntamento con l’asteroide Bennu nel 2018, sorvola oggi la Terra per acquisire l’energia cinetica sufficiente a raggiungere il suo obiettivo. Ne approfitta per testare l’equipaggiamento scientifico di bordo.
I tempi dell’esplorazione del Sistema Solare
I flyby della Terra da parte delle sonde planetarie sono un inequivocabile metronomo che tiene il tempo dell’esplorazione planetaria: tutte le sonde o quasi usano questa tecnica come “fionda gravitazionale”, sia per aumentare la loro energia, sia per cambiare direzione in modo appropriato e dirigersi verso la loro destinazione definitiva. Molte delle missioni di esplorazione del Sistema Solare, hanno ripreso immagini impareggiabili della Terra e talvolta ne hanno colto anche lati decisamente meno noti. Una sonda tra queste ha addirittura approfittato del suo sorvolo della Terra per simulare una missione di ricerca della vita su altri pianeti. Carl Sagan, infatti, meditando sulla questione se la vita terrestre potesse essere facilmente rilevata dallo spazio, progettò una serie di esperimenti nei tardi anni ottanta utilizzando gli strumenti della sonda Galileo da compiere durante il primo sorvolo della Terra della missione nel dicembre 1990. E la sonda Galileo trovò in effetti quelli che vengono chiamati i “criteri di Sagan per la vita”. Anche OSIRIS-REx non si limita a passare e a raccogliere quantità di moto, ma ha oggi la sua opportunità di testare gli strumenti di bordo in vista dell’esplorazione di Bennu.
Un ritorno calcolato
Il principale scopo del sorvolo di oggi è il cambio di inclinazione dell’orbita di OSIRIS-REx e per ottenere questo, la sonda deve passare in prossimità di uno dei poli del pianeta. OSIRIS-REx si avvicina quindi di più al Polo Sud, quando la sua proiezione sul globo sarà all’incirca tra Capo Horn e l’Antartide. In quel momento la sua distanza dalla superficie della Terra sarà di 17.237 km (23.595 km dal centro della Terra). A causa della sua posizione così sbilanciata in latitudine, la sonda perderà il contatto con la Deep Space Network per circa un’ora.
La proiezione della traiettoria di OSIRIS-REx sulla superficie terrestre durante il flyby
A bordo della sonda ci sono 440.000 nomi di persone che hanno idealmente supportato la missione partecipando alla raccolta guidata dalla NASA prima del lancio. Il dettaglio più interessante è che i nomi (insieme ad altri della Planetary Society) sono registrati nella capsula di rientro di OSIRIS-REx, che tornerà sulla Terra nel 2023. Un’altra copia dei nomi però rimarrà a bordo della sonda e continuerà a viaggiare nello spazio.
Durante il sorvolo non è prevista l’accensione di alcun propulsore: OSIRIS-REx si limiterà a volare seguendo la traiettoria determinata dall’azione gravitazionale della Terra. Per eccesso di cautela, tutti gli strumenti a bordo della sonda sono stati spenti già un mese fa. Se tutto andrà come previsto, la strumentazione si accenderà a circa due ore dal sorvolo e dopo quattro ore dal momento in cui si trova nel punto di massimo avvicinamento, la sonda comincerà a testare le fotocamere e gli spettrometri usando come target la Terra e la Luna. Tutte le fotocamere e i due spettrometri saranno estensivamente testati in quattro finestre di osservazione scientifica distribuite in 10 giorni dopo il sorvolo. Solo l’altimetro laser e lo spettrometro a raggi X non saranno provati. Il piano prevede l’acquisizione di circa 1000 immagini. La trasmissione dei dati non avverrà istantaneamente: il downlink avverrà tra le 24 e le 48 ore dopo ciascuna finestra di osservazione. Purtroppo al momento non è ancora prevista alcuna procedura automatica di upload dei dati sul web: di conseguenza, se tutto va secondo i piani, ci si può aspettare di vedere le immagini di OSIRIS-REx a partire da martedì 26 settembre.
Qui di seguito, una timeline degli eventi del sorvolo ravvicinato:
| Evento | PDT/AZ | EDT | UTC | CEST |
|---|---|---|---|---|
| OSIRIS-REx viaggia attraverso la distanza dei satelliti geostazionari I satelliti geostazionari orbitano intorno alla Terra sull’equatore ad una distanza di 42.164 km. OSIRIS-REx sarà molto a sud dell’equatore quando oltrepasserà questa distanza, perciò non ci saranno rischi di impatto. |
22 Sep 08:32 | 22 Sep 11:32 | 22 Sep 15:32 | 22 Sep 17:32 |
| Perdita dei contatti
Siccome il sorvolo ravvicinato è così a sud, OSIRIS-REx sarà sotto l’orizzonte rispetto alla stazione DSN di Canberra. La perdita dei contatti durerà circa un’ora. |
22 Sep 09:45 | 22 Sep 12:45 | 22 Sep 16:45 | 22 Sep 18:45 |
| Massimo avvicinamento
Il punto di massimo avvicinamento sarà a 17,237 km con una velocità relativa rispetto alla Terra di 8,5195 Km/s alle coordinate 74.73°S, 88.06°W, sull’Antartide a sud di Capo Horn. |
22 Sep 09:51 | 22 Sep 12:51 | 22 Sep 16:51 | 22 Sep 18:51 |
| Ripresa dei contatti OSIRIS-REx sorge sull’orizzonte della stazione di Goldstone. Le comunicazioni riprenderanno poco dopo. |
22 Sep 10:40 | 22 Sep 13:40 | 22 Sep 17:40 | 22 Sep 19:40 |
| OSIRIS-REx attraversa la distanza dei satelliti geostazionari
Di nuovo a sud dell’equatore, senza rischio di interazione ed impatto |
22 Sep 11:11 | 22 Sep 14:11 | 22 Sep 18:11 | 22 Sep 20:11 |
| Accensione degli strumenti
|
22 Sep 11:52 | 22 Sep 14:52 | 22 Sep 18:52 | 22 Sep 20:52 |
| Inizio della finestra di osservazione 1
Durante questa fase, OSIRIS-REx viaggerà dai 100.000 ai 220.000 km dalla Terra. In 5 ore di attività scientifiche, la PolyCam osserverà l’oceano Pacifico a nord ovest delle isole Hawaii; La SamCam acquisirà immagini pancromatiche della Terra; MapCam acquisirà immagini a colori della Terra; NavCam1 acquisirà un mosaico di immagini della Terra e della Luna. |
22 Sep 13:52 | 22 Sep 16:52 | 22 Sep 20:52 | 22 Sep 22:52 |
| FIne della prima finestra di osservazione | 22 Sep 18:52 | 22 Sep 21:52 | 23 Sep 01:52 | 23 Sep 03:52 |
| Massimo avvicinamento lunare
Altitudine di 265.457 km (circa due terzi della distanza media Terra-Luna) |
22 Sep 19:51 | 22 Sep 22:51 | 23 Sep 02:51 | 23 Sep 04:51 |
| Inizio della seconda finestra di osservazione
La Terra di trova a circa 1.2 millioni di km di distanza. |
24 Sep 17:00 | 24 Sep 20:00 | 25 Sep 00:00 | 25 Sep 02:00 |
| Fine della seconda finestra di osservazione | 24 Sep 22:00 | 25 Sep 01:00 | 25 Sep 05:00 | 25 Sep 07:00 |
| Inizio della terza finestra di osservazione
La Terra di trova a circa 2.8 millioni di km di distanza. |
27 Sep 17:00 | 27 Sep 20:00 | 28 Sep 00:00 | 28 Sep 02:00 |
| Fine della terza finestra di osservazione | 27 Sep 22:00 | 28 Sep 01:00 | 28 Sep 05:00 | 28 Sep 07:00 |
| Inizio della quarta finestra di osservazione
La Terra di trova a circa 5 millioni di km di distanza. |
La Terra di trova a circa 2.8 millioni di km di distanza.
1 Oct 17:00 |
1 Oct 20:00 | 2 Oct 00:00 | 2 Oct 02:00 |
| Fine della terza finestra di osservazione | 1 Oct 20:00 | 1 Oct 23:00 | 2 Oct 03:00 | 2 Oct 05:00 |
| Evento | PDT/AZ | EDT | UTC | CEST |
La strumentazione di bordo
Ecco una disamina più dettagliata degli strumenti che OSIRIS-REx utilizzerà nella fase di sorvolo della Terra e poi nella fase di studio dell’asteroide Bennu a partire dall’agosto 2018.
- OCAMS (OSIRIS-REx Camera Suite): comprende tre fotocamere, PolyCam, MapCam e SamCam. PolyCam è per la fotografia ad alta risoluzione, sia per lunga distanza che per distanza ravvicinata. MapCam è una fotocamera a media risoluzione per la superficie dell’intero asteroide e per la ricerca di eventuali satelliti, oltre per l’ispezione di eventuali emissioni dalla superficie. La camera ad ampio raggio SamCam è invece pensata per registrare le fasi di raccolta dei campioni sull’asteroide.
- OVIRS (OSIRIS-REx Visible and Infrared Spectrometer): è uno spettrometro ad immagini sensibile alla luce con lunghezze d’onda tra i 0.4 e i 4.3 micron. È basato sullo strumento LEISA trasportato dalla sonda New Horizons.
- OTES (OSIRIS-REx Thermal Emission Spectrometer): è pensato per mappare la superficie nelle lunghezze d’onda tra i 5 e i 50 micron per scopi essenzialmente mineralogici. Insieme avrà l’obiettivo di ricavare un profilo delle temperature della superficie dell’asteroide. È basato sugli strumenti TES del Mars Global Surveyor e usati anche dai rover Spirit ed Opportunity.
La strumentazione di OSIRIS-REx
Gli astronomi professionisti e dilettanti sono già alle prese da giorni con le riprese di OSIRIS-REx nella sua fase di avvicinamento. L’account Twitter della sonda e del suo principal investigator, Dante Lauretta, ne raccoglie alcune. Vale la pena guardarne altre già riprese nella galleria di immagini di SpaceWeather.
On Sept. 20, Mike Read imaged me cruising along with the Spacewatch 0.9-m telescope on Kitt Peak: https://t.co/582fJGNZKl #SpotTheSpacecraft pic.twitter.com/VFp00sRQig
— NASA's OSIRIS-REx (@OSIRISREx) September 22, 2017
Alle 20.38 ora italiana, sono stati rilasciati i dati preliminari del sorvolo e sino a quel momento il flyby risulta aver avuto successo.
The preliminary results are in, and my #EarthGravityAssist was successful! https://t.co/IFfS8bYLpb pic.twitter.com/DmXXJ0bHnx
— NASA's OSIRIS-REx (@OSIRISREx) September 22, 2017
