Aggiornamenti dal sistema solare: dicembre 2020

Credit: NASA

L’Estremo Oriente è il protagonista del mese di dicembre, che ha visto il rientro di ben due capsule interplanetarie con campioni di suolo extraterrestre. La sonda giapponese Hayabusa 2 è rientrata in Australia con 5 grammi dell’asteroide Ryugu e la sonda cinese Chang’e 5 è rientrata in Cina con 1700 grammi di suolo lunare. Ha destato particolare interesse anche il sorvolo di Venere da parte di Solar Orbiter. Le altre sonde proseguono la propria missione senza intoppi di riguardo.

Di seguito il dettaglio delle varie missioni attive e quelle in fase di preparazione.

In preparazione per il lancio

L’anno nuovo porta un rinnovato interesse per la Luna, sono previste numerose missioni in partenza da luglio 2021 in poi. A far da apripista sarà CAPSTONE (NASA) che testerà l’orbita lunare di tipo Near-Rectilinear Halo Orbit, NRHO, la quale verrà usata in futuro dal Gateway lunare. Vedremo poi due missioni del programma commerciale lunare, CPLS, con due lander, Peregrine e Nova-C. Ci sarà anche il ritorno della Russia sulla Luna con la missione Luna 25 e probabilmente anche altre missioni importanti la cui data di lancio è al momento in bilico.

Ci sarà grande attenzione e impatto mediatico per il debutto del lanciatore super-pesante SLS della NASA con la missione Artemis 1, che è sottoposta a un’intensa tabella di marcia non priva di imprevisti e rimedi che rendono avvincenti pure questi mesi di attesa.

Installazione del propulsore dimostrativo NEXT-C sulla sonda DART. Credit: NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman.

Oltre la Luna, l’anno che viene ci porterà due nuove missioni nel campo dell’esplorazione del sistema solare. La prima sarà DART (NASA) con partenza prevista a giugno 2021 e arrivo (con impatto) a ottobre 2022 sull’asteroide doppio Didymos. Qualche mese dopo partirà Lucy (NASA), a ottobre 2021, per una missione più lunga e lontana: si dovrà attendere il 2027 prima di raggiungere l’obiettivo primario, gli asteroidi Greci di Giove.

L’ultima grande missione sui ranghi di partenza è il James Webb Space Telescope (NASA/ESA/CSA), il più grande telescopio spaziale mai costruito, che lascerà la Terra a ottobre 2021 e si posizionerà nei pressi del punto lagrangiano L2 del sistema Sole-Terra, una regione dello spazio ideale per avere gran parte della volta celeste libera dall’influenza di Sole, Terra e Luna e abbastanza vicina alla Terra per facilitare le comunicazioni.

Esplorando la Luna

Mentre si conclude la missione primaria di Chang’e 5 (CNSA), che dalla Luna ha riportato 1,7 kg di regolite, le altre due missioni lunari cinesi proseguono più o meno attivamente. Chang’e 3 ha solo ormai un telescopio all’ultravioletto attivo sul lander. L’altra missione, Chang’e 4 (CNSA), ha ancora tre elementi robotici perfettamente funzionanti nel pieno delle loro capacità: il lander e il rover Yutu-2, attivi sulla superficie sulla faccia nascosta della Luna solo durante il dì lunare, e il ripetitore Queqiao, fondamentale per le comunicazioni con la Terra. Lander e rover hanno completato il 25º giorno lunare di missione, con quest’ultimo che ha percorso in totale 600 metri sulla superficie lunare.

Estrazione del campione lunare dal modulo di rientro di Chang’e 5.

Si fa ancora attendere Chandrayaan-2 (ISRO), un orbiter il cui rilascio delle immagini ad alta risoluzione è atteso ormai da tre mesi. La missione è in corso da un anno e mezzo circa e l’agenzia indiana ha rilasciato solamente 4 foto della superficie della Luna catturate da questa sonda.

Una sonda statunitense, LRO (NASA), impegnata a catturare immagini continue della Luna dall’orbita, è riuscita a fotografare e individuare il punto di atterraggio di Chang’e 5; dalle foto si riesce a identificare il lander solo grazie alla sua luminosità maggiore del resto della superficie. La NASA possiede anche una coppia di sonde attive in orbita lunare, THEMIS-ARTEMIS P1 e P2, impegnate nello studio dei fenomeni magnetici attorno alla Luna.

In equilibrio tra Sole e Terra

Dal primo punto lagrangiano del sistema Sole-Terra, uno dei 5 punti in cui la posizione relativa rispetto a Sole e Terra rimane invariata durante un’orbita, si gode di una posizione privilegiata per l’osservazione scientifica, stazionando costantemente tra la Terra e il Sole, solamente a 1,5 milioni di chilometri dalla Terra.

Vi stazionano qui varie sonde tra cui DSCOVR (NASA/NOAA), che ci aggiorna sempre sulla velocità del vento solare in tempo reale e fornisce regolarmente immagini della faccia illuminata della Terra. A dicembre è riuscita a immortalare il passaggio dell’ombra della Luna a sud del continente americano.

L’eclissi di Luna del 14 dicembre ripresa da DSCOVR. Credit: NASA/NOAA/DSCOVR/EPIC.

Anniversario importante per l’eliofisica: SoHO (NASA/ESA) celebra 25 anni di attività e numerosi record. Non ce l’avrebbe fatta senza l’arguzia del team di supporto che trovò rapidamente una soluzione all’incidente del 1999 che portò alla perdita contemporanea di tutti e tre i giroscopi. Attorno a L1 orbitano anche altre due sonde attive della NASA, ACE e WIND, impegnate a studiare il plasma solare, la sua composizione e le sue azioni sulla magnetosfera terrestre.

Nei prossimi giorni arriverà in L1 anche la sonda lunare cinese Chang’e 5 per lo svolgimento di una missione secondaria. Verrà verificata la resistenza della struttura in un ambiente diverso da quello lunare e terrestre e sarà effettuata qualche osservazione della faccia illuminata della Terra. La sonda resterà lì in attesa di un ulteriore obiettivo scientifico.

Attorno a un altro punto lagrangiano, L2, a 1,5 milioni di chilometri aggiuntivi di distanza dal Sole oltre la Terra, Gaia (ESA) sta osservando da tempo le stelle della Via Lattea, e finalmente sono stati rilasciati i nuovi dati ottenuti con misure precise di posizione, velocità e temperatura. Questo terzo rilascio, EDR3, contiene i dati di 34 mesi di osservazioni relativi a 1,8 miliardi di stelle.

A farle compagnia in L2, Spektr-RG (Roskosmos/DLR) osserva il cosmo nella banda dei raggi X. Piccola curiosità, questo oggetto spaziale è finito nelle immagini di vari telescopi a dicembre durante una campagna di osservazione di asteroidi vicino alla Terra (NEO) e identificato per errore come nuovo asteroide e catalogato col nome 2020 XA1.

Nel sistema solare interno

Anniversario anche per Akatsuki (JAXA), che celebra 5 anni dall’ingresso in orbita attorno a Venere e ne studia il clima. Anche lei ha rischiato grosso in passato e deve tutto al suo team che ha recuperato la rotta dopo il mancato inserimento in orbita del 2010 che la portò di fatto alla deriva nel sistema solare.

Il record di velocità del sistema solare appartiene Parker Solar Probe (NASA), raggiunto il 27 settembre con 466.000 km/h quando passò a 13 milioni di chilometri dal Sole. La sonda si sta preparando al prossimo passaggio ravvicinato, che avverrà il 12 gennaio 2021, ma ci vorranno mesi prima di effettuare il download di tutti i dati scientifici che raccoglierà.

C’è ancora tanta strada da fare per BepiColombo (ESA/JAXA), una sonda composta da un modulo europeo, MPO (ESA), e uno giapponese, MMO (JAXA), diretta verso Mercurio, dove prevede di arrivare stabilmente esattamente tra 5 anni. Al momento si trova poco all’esterno dell’orbita di Venere, da cui ha già usufruito di un assist gravitazionale a ottobre e ne usufruirà di nuovo ad agosto del 2021.

Prima grossa manovra per Solar Orbiter (SolO) (ESA), al suo primo anno di viaggio. Il 27 dicembre alle 13:39 ha effettuato un passaggio ravvicinato nei pressi di Venere per correggere la sua orbita. La sonda studierà i poli del Sole dopo numerosi sorvoli di Venere in 3 anni e mezzo che la porteranno su un piano orbitale inclinato di 24°.

Obiettivo raggiunto anche per Hayabusa 2 (JAXA), che ha riportato a Terra dei campioni dall’asteroide Ryugu. La navicella dopo aver rilasciato la capsula con la regolite, ha ricevuto un nuovo obiettivo e ha proseguito nella sua traiettoria lasciando il nostro pianeta e dirigendosi verso l’asteroide 2001 CC21, dove arriverà nel 2026.

È rimasta solo una sonda vagante nello spazio che non ha ancora riportato i campioni a Terra, si tratta di OSIRIS-REx (NASA). Attualmente si trova ancora in orbita attorno a Bennu, un asteroide dal quale ha già prelevato campioni e si prevede che partirà da lì a marzo del 2021 per arrivare sulla Terra a settembre del 2023.

In un’orbita simile alla Terra, ma scostata di circa 57°, si trova STEREO A (NASA), una sonda dedicata allo studio solare. La configurazione con molte sonde in posizioni angolari diverse sta gettando le basi per nuove metodologie di meteorologia spaziale.

La flotta marziana

In viaggio

La prima ad arrivare potrebbe essere la sonda Hope (UAESA), che è stata anche la prima, delle tre in viaggio attualmente, a essere lanciata. La sua data di arrivo prevista è il 9 febbraio ed è già riuscita a scattare una foto di Marte da una decina di milioni di chilometri.

Piccola correzione di rotta per Perseverance (NASA), il nuovo rover marziano ancora in viaggio. Come previsto il 18 dicembre, è stata effettuata la terza manovra correttiva (TCM-3) a 62 giorni dall’arrivo sul pianeta. Ingenuity, un piccolo drone, viaggia all’interno del rover.

E infine Tianwen-1 (CNSA), la prima sonda del 2020 a partire verso Marte. Finalmente anche per questa missione è stata comunicata la data di inserimento in orbita che avverrà il 10 febbraio, un giorno dopo Hope. Per non lasciarsi sfuggire tutte queste date è consigliabile tenere sempre sott’occhio il calendario spaziale, sempre aggiornato.

In orbita

In orbita attorno a Marte ci sono al momento 6 satelliti artificiali attivi, in attesa che giungano gli altri due nuovi attesi per febbraio 2021. Di questi tre si occupano principalmente di osservare la superficie mentre gli altri tre dell’atmosfera.

Mars Odyssey (NASA), Mars Reconnaissance Orbiter (NASA) e Mars Express (ESA) sono dotati di strumenti spettrometrici e fotografici a varie lunghezze d’onda. Le loro immagini panoramiche, spesso trattate per accentuare rilievi, pendenze o tratti geologici di interesse particolare, sono di una bellezza tale da catturare l’attenzione anche dei non addetti ai lavori.

Sempre in orbita su Marte, ma dedicata ad altri tipi di analisi, si trova MAVEN (NASA). La sonda esamina in particolare gli strati superiori dell’atmosfera e i gas che sfuggono da essa. Con osservazioni continue dal 2014 i suoi dati sono stati molto importanti per capire l’evoluzione passata dello strato atmosferico marziano. Da febbraio 2021 la sonda sarà anche il principale ponte radio per le comunicazioni con il rover Perseverance.

Anche Trace Gas Orbiter (ESA/Roscosmos) ha come obiettivo principale lo studio dell’atmosfera, in particolare della sua composizione, ma riesce a effettuare misure scientifiche secondarie, non strettamente legate all’ambiente marziano. Dalle analisi di un suo strumento a bordo, FREND, si è effettuata un’interessante misura dei raggi cosmici in concomitanza con il periodo di minimo dell’attività solare.

Infine Mars Orbiter Mission (ISRO) completa la flotta in orbita. La sonda è stata per lo più un dimostratore tecnologico per l’agenzia spaziale indiana e dai suoi dati è stato condotto un numero molto limitato di analisi scientifiche.

Sulla superficie

Alimentato da un generatore al plutonio, il rover Curiosity (NASA) prosegue la sua marcia su Marte. Ha già percorso circa 24 km in 8 anni, ma quello che importa, più che la distanza percorsa, sono le soste che fa nei punti di interesse geologico. Recentemente ha attraversato il confine tra due regioni completamente diverse, le cui differenze sono sensibili anche alle riprese degli orbiter.

La stazione meteo di superficie, il lander InSight (NASA), è operativa da due anni, ed è il momento di tirare le somme. Dal lander si è capito molto del funzionamento geologico di Marte, sui terremoti, sui venti e incredibilmente anche sulla correlazione di questi due fenomeni, la cui intensità di uno cessa non appena aumenta quella dell’altro.

Nel sistema solare esterno

Attorno a Giove si trova Juno (NASA), in un’orbita fortemente ellittica. Ogni due mesi circa effettua un passaggio ravvicinato ad alta velocità al perigiovio, l’ultimo è accaduto il 30 dicembre e ce ne sono solo altri 4 in programma nel corso della missione principale. Ci vorrà ancora qualche giorno finché le immagini relative arrivino.

Nel mentre che New Horizons (NASA) aspetta una nuova destinazione da visitare, si improvvisa come osservatorio spaziale e si dedica allo studio di cinque corpi celesti della fascia di Kuiper (KBO) troppo lontani per effettuare un sorvolo ma abbastanza vicini per avere informazioni utili dai suoi strumenti. I dati relativi a questi KBO arriveranno a Terra nel corso del 2021.

Voyager 1 e Voyager 2 viaggiano da più di 40 anni, hanno lasciato il sistema solare e non smettono mai di lavorare e fornire dati utilissimi per scoperte scientifiche uniche. Grazie alle misure di Voyager 1 è stato osservato un nuovo comportamento delle particelle cosmiche, che vengono rimbalzate e accelerate scontrandosi con la bolla magnetica ai confini del sistema solare.

Riassunto missioni

Ci sono 34 missioni spaziali al di fuori dell’orbita terrestre, operate da 38 unità robotiche.

Posizione approssimata delle sonde del sistema solare al 1 dicembre 2020. Credit: Celestia/ISAA/Vespia.

Gli aggiornamenti per questo mese sono giunti al termine, continuate a seguirci e ci risentiamo il prossimo mese con gli aggiornamenti dal sistema solare!

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Gianmarco Vespia

La scienza è importante. Ne ho fatto parte tanti anni fa, ma ho dovuto abbandonare la carriera. In Italia manca il supporto agli scienziati, in molti modi: sostegno, fiducia, credibilità, rispetto e finanziamenti. ISAA mi ha dato la possibilità di diventare divulgatore e di raggiungere un pubblico interessato e appassionato in questo piccolo settore che è l'astronautica. La scienza si muove troppo in silenzio, occorre pazienza e attenzione per capirla e apprezzarla, per spiegarla alle nuove generazioni, appassionarle e permettergli di costruire un futuro migliore per sé e per il mondo intero.

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