Gak - Newsletter #12 : Incontro ravvicinato
Gak - Newsletter #12
Incontro ravvicinato
04 Marzo 2005
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Ciao a tutti!
Parleremo oggi di una delle più ambiziose missioni mai tentate nella ormai cinquantennale storia dell'esplorazione del cosmo: Rosetta.
La missione prende il nome dalla stele di Rosetta, scoperta nel 1799 da un soldato francese al seguito dell'armata di Napoleone vicino alla città di Rashid, sul Nilo. Come è noto, quella pietra costituì la chiave per decifrare i geroglifici egiziani, in quanto su di essa era inciso lo stesso testo in geroglifici e in greco antico. Allo stesso modo, si auspica che la sonda Rosetta fornisca la chiave per comprendere come abbiano avuto origine i pianeti e il sistema solare.
Rosetta sarà la prima sonda automatica destinata ad incontrare una cometa, mettersi in orbita intorno ad essa ed, infine, atterrarvi, consentendo di esaminare campioni della materia di cui è costituita la sua superficie. Secondo le odierne teorie cosmologiche, tale materiale indifferenziato sarebbe lo stesso di cui era composta la nube da cui, tra 4 e 5 miliardi di anni fa, ha avuto origine il sistema solare. I risultati che potrà fornire Rosetta permetteranno quindi di compiere un grande passo avanti nella comprensione del meccanismo che ha dato origine al Sole e ai pianeti.
La sonda Rosetta, realizzata congiuntamente dall'ESA (European Space Agency) e NASA (National Aeronautics and Space Administration) doveva essere lanciata verso la cometa Wirtanen all'inizio del 2003, ma diversi problemi legati soprattutto all'affidabilità del razzo vettore Ariane 5 consigliarono un rinvio. Ciò comportò l'intera riprogettazione della delicata sequenza di svolgimento della missione, che deve avvenire con precisione cronometrica affinché la sonda raggiunga il suo obiettivo dopo un viaggio di svariate centinaia di milioni di chilometri! Persa la "finestra di lancio" verso Wirtanen, nel maggio 2003 a Rosetta venne assegnata una nuova destinazione: la cometa Churyumov-Gerasimenko.
Il 2 Marzo 2004, stavolta puntualmente, ebbe luogo con successo il lancio della sonda "cacciatrice di comete". Tale soprannome è tutt'altro che peregrino, visto che prima di arrivare al rendez-vous con la cometa nel lontano 2014 (ovverosia 10 anni dopo il lancio!), Rosetta dovrà effettuare un complesso "balletto" tra i pianeti del sistema solare per acquistare gradualmente l'energia cinetica necessaria ad inserirsi nella traiettoria di intercettazione della cometa.
Biliardo Cosmico
Per quanto potente, il razzo vettore Ariane V non è in grado di imprimere alla sonda (che pesa 3 tonnellate, delle quali la metà sono costituite dal propellente necessario per le manovre) una velocità sufficiente a vincere l'attrazione gravitazionale della Terra prima e del Sole poi, e a consentirle di "acchiappare" la cometa. Ma la meccanica celeste permette qualche trucco...
Come postulato da Newton 350 anni fa, due corpi dotati di massa si attraggono con una forza, diretta secondo la loro congiungente, che è direttamente proporzionale alle rispettive masse ed inversamente proporzionale al quadrato della distanza.
Quando dunque un oggetto come la sonda Rosetta (ma lo stesso discorso vale per asteroidi, comete e quant'altro si muova nell'universo) nel suo moto intorno al Sole si avvicina ad un pianeta, la forza d'attrazione di quest'ultimo ne devia la traiettoria. Tuttavia, se la sonda è molto veloce, il pianeta non è in grado di trattenerla e deve lasciarla libera di proseguire nel suo viaggio per il sistema solare. All'uscita da questo incontro ravvicinato, la sonda si ritrova però su un'orbita diversa da quella che percorreva prima: in particolare, se il sorvolo ("fly-by") del pianeta è eseguito partendo dalla giusta traiettoria, la sonda può aumentare la sua energia cinetica, ossia la sua velocità!
Come è possibile? Non è forse vero che l'energia non si crea né si distrugge? Qualcuno deve dunque aver "perso" un po' di energia ed averla regalata alla sonda... Chi è mai questo benefattore? La risposta alla prossima puntata - o a lezione venerdì!
Il Fly By del 4 Marzo 2005
E arriviamo al punto! Nel suo lungo viaggio, Rosetta effettuerà molti fly-by, il primo dei quali avrà luogo il 4 marzo 2005, e il pianeta che sorvolerà per accelerare verso il suo obiettivo finale sarà proprio la Terra!
L'incontro sarà davvero ravvicinato, in quanto Rosetta si avvicinerà fino a passare a soli 1900 km dal nostro pianeta. In quel momento, la luce del Sole si rifletterà sui 64 metri quadrati dei suoi pannelli solari, rendendola visibile dagli osservatori terrestri.
Rosetta apparirà dopo il tramonto del Sole come una debole stellina di ottava o nona magnitudine nella costellazione del Sestante, e si muoverà da Est verso Ovest attraversando tutta la volta celeste ad un'altezza di circa 30 gradi sopra l'orizzonte. Muovendosi sempre più velocemente, sparirà sotto l'orizzonte occidentale intorno alle 23.
Dal terrazzo del Keplero sarà sicuramente difficile scorgere Rosetta, anche utilizzando il telescopio. E' vero che le caratteristiche ottiche del Celestron consentirebbero di arrivare fino alla tredicesima magnitudine, ma purtroppo l'inquinamento luminoso del cielo di Roma dovuto all'illuminazione stradale, nonché l'inquinamento atmosferico dell'aria (polveri, gas di scarico) non ci permettono di sfruttare appieno le sue potenzialità. Il tentativo va comunque fatto - tempo meteorologico permettendo...
Il viaggio continua
Dopo il suo sorvolo della Terra di venerdì, Rosetta proseguirà lungo la sua strada, ancora lunga. Nel marzo 2007, la sonda effettuerà un secondo cambio di rotta con un fly-by di Marte, seguito nel novembre 2007 da un altro fly-by con la Terra.
Nel settembre 2008 Rosetta si allenerà al rendez-vous con la cometa. Incontrerà l'asteroide Steins, un sasso di pochi chilometri del quale scatterà fotografie ed effettuerà misurazioni con le sofisticate apparecchiature di bordo, sorpassandolo alla velocità di circa 9 chilometri al secondo (oltre 32000 chilometri orari!), per poi effettuare un terzo fly-by con la Terra nel novembre 2009.
Nel luglio 2010 un altro incontro: l'asteroide Lutetia, del diametro di 100 km circa, che verrà sorvolato alla velocità di 15 chilometri al secondo (54000 chilometri orari!), giusto il tempo per un paio di scatti!
Nel novembre 2011 la sonda Rosetta entrerà in una sorta di "ibernazione": gli strumenti verranno spenti e riaccesi soltanto nel gennaio 2014 all'approssimarsi alla cometa Churyumov-Gerasimenko. Essa verrà raggiunta nel maggio 2014. Ad una prima fase di studio a distanza sempre più ravvicinata, seguirà infine l'atterraggio nel novembre 2014.La sonda resterà attaccata alla cometa seguendone il suo viaggio per qualche mese e osservando da vicino i fenomeni che avvengono sul nucleo quando, avvicinandosi al Sole, il vento solare ne fa sublimare i materiali in superficie originando la chioma e la coda. E, con questo tuffo verso il Sole, terminerà la missione di Rosetta.
Prossimo appuntamento GAK: venerdì 4 marzo, ore 18.30 per "salutare" Rosetta.
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