La prossima missione di classe media dell’ESA è tra queste tre

Sono passati circa due anni da quando l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha pubblicato il bando per la selezione di una missione di classe M e di una di classe F e a oggi il processo è quasi giunto al termine: delle 27 proposte iniziali solo tre ora sono state ammesse alla fase A, durante la quale due aziende aerospaziali effettueranno analisi dettagliate per avere una miglior comprensione del design di ognuna. Le missioni si chiamano M-Matisse, Plasma Observatory e Theseus, e solo una verrà selezionata intorno alla metà del 2026, con il lancio previsto intorno al 2037.

A luglio 2022 le proposte erano già 10 e solo quattro mesi più tardi 5. Sono quelle ammesse alla fase 0, quella in cui si comprendono meglio i potenziali ritorni scientifici della missione, ed erano:

• CALICO (Ceres Autonomous Lander Into Crater Occator): una sonda per effettuare analisi in situ dei materiali organici e ammoniaci e i depositi di sale su Cerere e verificare quindi se il pianeta nano possieda le condizioni per lo sviluppo della vita.
• HAYDN (High-precision AsteroseismologY of DeNse stellar fields): si tratta di una missione di astrosismologia (lo studio delle stelle tramite le onde che vi si propagano all’interno) incentrata sull’analisi di campi stellari molto densi per fornire calibratori fondamentali per l’astrofisica, il miglioramento della comprensione della fisica stellare e della struttura interna delle stelle.
• M-MATISSE (Mars Magnetosphere ATmosphere Ionosphere and Surface SciencE): due sonde con identica strumentazione a bordo studieranno Marte da due posizioni differenti e in particolare l’interazione tra l’atmosfera, la ionosfera, la magnetosfera e il vento solare. L’obiettivo è capire come queste interazioni influenzino la superficie di Marte e la parte di atmosfera più vicina a essa: il tutto in ottica di miglioramento della comprensione generale del pianeta, ma anche per un’eventuale futura colonizzazione.
• Plasma Observatory: sette sonde studieranno il plasma presente intorno alla Terra, cercando di capire come le particelle acquistino energia, quali siano i processi dominanti nel trasporto dell’energia stessa e quali le interazioni tra le diverse regioni del sistema magnetosfera-atmosfera terrestre.
• THESEUS (Transient High Energy Sources and Early Universe Surveyor): una missione concentrata sullo studio di fenomeni astronomici transienti, ovvero eventi molto brevi ma altamente energetici. Tra questi i Gamma Ray Burst (GRB), emissioni collimate di raggi gamma, potrebbero rappresentare la controparte osservativa dell’emissione di onde gravitazionali rilasciate durante la fusione di due stelle di neutroni. Osservando i GRB nell’universo primordiale si potrebbero avere informazioni sulla nascita delle prime galassie. THESEUS non si occuperà solo di questi fenomeni, ma anche di astrofisica stellare, degli effetti dell’attività stellare sugli esopianeti e dei processi di accelerazione delle particelle.

La missione che verrà scelta andrà a unirsi alle altre della classe M: la divisione avviene sulla base dei costi massimi che ogni missione può sostenere e sul grado di coinvolgimento dell’ESA. L’agenzia divide le missioni in quattro categorie:

• Classe L (large): sono a guida europea e lanciate ogni 10 anni circa. Attualmente solo JUICE è già nello spazio, mentre Athena e LISA sono in costruzione.
• Classe M (medium): possono essere sia a guida europea che in collaborazione con altre agenzie spaziali. Solar Orbiter e Euclid sono già operative, mentre PLATO, Ariel ed EnVision verranno lanciate nel corso dei prossimi anni.
• Classe S (small): missioni con concetti relativamente nuovi in cui le agenzie spaziali degli Stati membri di ESA possono assumere il ruolo principale. L’unica missione di questa classe è CHEOPS.
• Classe F (fast): si tratta di missioni il cui processo di sviluppo è più rapido degli altri e il cui design si concentra su implementazioni innovative. Vengono lanciate assieme a una missione di classe M per contenere i costi. Le uniche due missioni sono Comet Interceptor e ARRAKHIS.

In particolare, per le missioni di classe M il Cost at Completion (CaC), ovvero il costo al termine della missione, non deve essere superiore a 550 milioni di euro, comprensivi di tutti gli elementi finanziati da ESA, i servizi di lancio e i contributi al payload. Vanno però esclusi i contributi degli Stati membri dell’agenzia e dei partner internazionali. Nel bando viene poi suggerita una massa massima di circa 1.500 kg, in modo da contenere i costi.

Pur essendo missioni con un contributo europeo significativo, nel bando pubblicato a novembre 2021 ESA non ha posto vincoli sull’utilizzo di un lanciatore europeo, a patto però che venga fornito gratuitamente da un’agenzia spaziale partecipante alla missione. In caso contrario, l’unica scelta, a meno di significativi sviluppi nei prossimi anni, è l’utilizzo di Ariane 62.

Fonti: ESA – Call for proposal, ESA – Mission of opportunity, ESA – Call for proposal technical annex, ESA – Update on the mission opportunity.