ESA sceglie ARIEL come prossima missione per lo studio degli esopianeti

Da cosa sono composti gli esopianeti? Come si formano i pianeti ed i sistemi planetari? Come evolvono i pianeti e le loro atmosfere nel corso del tempo? Queste sono le tre domande chiave a cui la missione ARIEL darà risposta osservando, monitorando ed analizzando i transiti di un migliaio di esopianeti davanti alle rispettive stelle.

ARIEL (Atmospheric Remote-Sensing Infrared Exoplanet Large-survey) è stata ufficialmente scelta lo scorso 20 marzo, dallo Space Programme Committee, quale prossima missione di classe media nell’ambito del programma Cosmic Vision dell’Agenzia Spaziale Europea, sbaragliando le altre due missioni candidate, Thor (Turbulence Heating ObserveR) e Xipe (X-ray Imaging Polarimetry Explorer).

L’osservatorio orbitante avrà a bordo un telescopio riflettore Cassegrain (specchio primario concavo e secondario convesso) con uno specchio primario ellittico di 1,1 x 0,7 metri che lavorerà nel campo del visibile e dell’infrarosso ed uno spettroscopio che lavorerà tra 1.95 ed i 7.8 µm, raffreddato passivamente ad una temperatura di -218°C.
Questa temperatura verrà garantita dalla posizione costantemente nell’ombra della Terra rispetto al sole, a circa 1,5 milioni di km dal nostro pianeta orbitando intorno al punto lagrangiano L2 del sistema Sole-Terra.
Il lancio, attualmente pianificato per il 2028, avverrà a bordo di un Ariane 6 dalla rampa ELA-4 dello spazioporto europeo di Kourou nella Guiana francese.

Settori di responsabilità per quanto riguarda i payloads di ARIEL.

La missione ARIEL nasce dalla collaborazione di oltre 50 istituti da 12 paesi europei e partecipazioni da Stati Uniti, Messico, Canada e Giappone, tutti coordinati dal Principal Investigator Prof. Giovanna Tinetti della University College London. L’Italia avrà un ruolo determinante in quanto realizzerà lo specchio primario ed altri componenti quali il radiatore passivo, alcune ottiche ed i loro supporti e varie unità di controllo.
Partecipano attivamente al progetto l’Istituto Nazionale di Astro Fisica (INAF) con gli osservatori di Palermo e Padova e le sedi di Bologna e Roma, il CNR di Padova, l’Università di Firenze e l’Università Sapienza di Roma.

Rappresentazione del punto L2 attorno a cui orbiterà ARIEL per rimanere sempre nell’ombra della Terra.

Gli esopianeti fin’ora conosciuti ammontano a poco meno di 4000 ed il loro numero è in costante aumento grazie a nuovi satelliti di osservazione, di loro conosciamo dimensioni, massa ed orbita ma ancora manca il collegamento tra queste caratteristiche e la stella attorno cui orbitano. La missione ARIEL andrà proprio a colmare questa lacuna, svelando la correlazione tra la chimica di ciascun esopianeta e l’ambiente stellare (distanza, temperatura, radiazioni, ecc.) in cui si è formato e come la stella influisce sull’evoluzione del pianeta.

Concentrandosi solamente su pianeti appartenenti alla famiglia dei giganti gassosi (tipo Giove e Nettuno) ed alcune super-Terre, sarà possibile ricercare nelle rispettive atmosfere calde la presenza di elementi chimici difficili da rilevare a temperature inferiori, quali C, O, N, S e Si.
Ogni volta che il pianeta soggetto transiterà davanti alla propria stella, ARIEL sarà in grado di analizzarne la composizione atmosferica con una precisione compresa tra le 10 e le 100 parti per milione.
Per un selezionato numero di pianeti ARIEL sarà inoltre in grado di effettuare una sorveglianza dettagliata nel corso degli anni di missione, per studiare l’evoluzione stagionale dell’atmosfera ed i sistemi nuvolosi.

Nei prossimi due anni verranno approfondite tutte le caratteristiche della missione e definito nel dettaglio il progetto del satellite, dopodiché nel 2020 avverrà la selezione del contractor ed inizierà la realizzazione vera e propria.

La missione sarà preceduta nei primi mesi del 2019 dal satellite CHEOPS (CHaracterizing ExOPlanet Satellite) e nel 2026 da PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars).

Per chi fosse interessato è possibile scaricare l’intero ed esauriente report di valutazione della missione, presentato nel marzo scorso.

Fonte e foto credit, ESA, INAF.