Aggiornamenti dal sistema solare: febbraio 2021

Credit: NASA

Marte è il protagonista indiscusso del mese di febbraio. Sembra di essere tornati indietro di 50 anni a vedere così tante missioni arrivare su Marte nel giro di pochi giorni. Non accadeva dai tempi delle missioni sovietiche Mars 5, 6 e 7 che in meno di un mese tre sonde giungessero nei pressi di Marte senza fallire. Questa volta a spartirsi il podio sono tre agenzie spaziali diverse: NASA, CNSA (Cina) e UAESA (Emirati Arabi Uniti), ognuna con profili di missione e obiettivi diversi. Nel frattempo a terra si progetta una nuova missione marziana, ICE Mapper, programmata per il 2026.

Per i sognatori nostrani, invece, segnaliamo che l’ESA sta cercando nuovi astronauti e tutti gli aspiranti sono caldamente invitati a partecipare.

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

In preparazione per il lancio

Tra le missioni in preparazione c’è da segnalare lo slittamento della data di partenza di DART (NASA), che non avverrà più a giugno 2021 ma in una finestra compresa tra il 24 novembre 2021 e il 15 febbraio 2022. Non cambia invece la data di arrivo all’asteroide binario Didymos, fissata sempre per il 30 settembre 2022. È stata completata l’altra sonda interplanetaria in partenza nel 2021, Lucy (NASA), che partirà alla volta degli asteroidi Greci e Troiani di Giove il prossimo ottobre.

Rimane invariata anche la data di lancio del James Webb Space Telescope (NASA/ESA/CSA), già pronto per essere inviato in rampa a Kourou, da dove partirà a ottobre 2021. Si posizionerà poi nei dintorni del punto lagrangiano L₂ per avere una posizione privilegiata di osservazione tenendosi alle spalle Terra, Luna e Sole.

Il 2021 sarà anche l’anno del debutto di alcuni nuovi programmi lunari. C’è forte interesse per il CLPS della NASA, Commercial Lunar Payload Services, una serie di missioni in cui l’agenzia statunitense affida completamente ai privati il compito di portare dei carichi scientifici sulla superficie della Luna, compresa la scelta dei lanciatori. Saranno Peregrine e Nova-C i primi lander privati ad atterrare con questo nuovo programma verso la fine dell’anno in corso.

Riprenderà dopo tanti anni anche il programma lunare russo con la missione Luna 25 (Roskosmos), pianificata per ottobre 2021. La Russia a febbraio ha firmato un memorandum con la Cina per un piano d’esplorazione a lungo termine della Luna, allontanandosi sempre di più dal progetto del Gateway Lunare e prediligendo più un programma destinato alla costruzione di una base lunare sulla superficie.

Il Gateway invece, il cui lancio dei primi componenti dovrebbe avvenire nel 2024, verrà posizionato in un’orbita lunare molto particolare, chiamata NRHO, Near-Rectilinear Halo Orbit. Le peculiarità di quest’orbita verranno testate da una piccola sonda precursore, CAPSTONE (NASA), il cui lancio è in calendario per luglio 2021. Questo CubeSat sarà portato in orbita lunare da un propulsore sperimentale di RocketLab, Photon, il cui funzionamento verrà testato il 20 marzo con un prototipo dimostrativo, Pathstone.

Per quanto riguarda l’attesissima missione Artemis 1 (NASA), che vedrà il debutto di SLS e sarà quindi il razzo operativo più potente, c’è da registrare un posticipo per il secondo Green Run Test dal 25 febbraio a data da ancora da definire, ma presumibilmente a marzo. La data di lancio potrebbe slittare oltre il 2021.

Esplorando la Luna

Mentre si hanno poche notizie dall’ultimo strumento attivo della missione Chang’e 3 (CNSA), un lander lunare che dovrebbe avere ancora un telescopio all’ultravioletto funzionante, dall’altro lato della Luna, quello nascosto alla Terra, la missione Chang’e 4 (CNSA) continua a fornire aggiornamenti costanti. È da celebrare il traguardo dei 1.000 giorni di missione del ripetitore Queqiao, sopraggiunto in concomitanza con il capodanno cinese. La sonda, posizionata in un’orbita leggermente più lontana della Luna, si occupa di riflettere il segnale radio tra la Terra e gli elementi di superficie, il lander e il rover Yutu-2. Quest’ultimo ha intravisto una formazione rocciosa un po’ particolare, simile a una pietra miliare.

La missione Chandrayaan-2 (ISRO) è partita nel 2019, con un orbiter e un rover. Purtroppo quest’ultimo si schiantò sulla superficie, ma l’orbiter, ancora operativo, riuscì a completare la sua missione scientifica. Dovrebbe rimanere attivo ancora a lungo, almeno per un altro paio d’anni per supportare la prossima missione Chandrayaan-3, che avrà solo mezzi di superficie e sfrutterà il vecchio orbiter come ripetitore radio.

La NASA ha due missioni ancora attive in orbita attorno alla Luna: LRO, che ha ricevuto un importante aggiornamento software che gli permetterà di supportare le future missioni sulla Luna, e THEMIS-ARTEMIS con le due sonde P1 e P2, impegnate nello studio del campo magnetico nell’ambiente selenico.

In equilibrio tra Sole e Terra

A un milione e mezzo di chilometri dalla Terra ci sono due luoghi in cui fare attività scientifica ha dei particolari vantaggi. Il primo, L₁, in direzione del Sole, permette di analizzare il flusso di particelle e radiazioni provenienti dal Sole prima che impattino sulla Terra e di osservare sempre la faccia illuminata della Terra. Il secondo, L₂, in direzione opposta al Sole, permette di tenersi alle spalle i tre corpi celesti apparentemente più luminosi, Sole, Terra e Luna, e di poter osservare indisturbati il resto dell’universo.

In L₁ ci sono cinque sonde attualmente ancora attive. SoHO (NASA/ESA) è un osservatorio solare, mentre ACE (NASA) e WIND (NASA) osservano il flusso di particelle che arrivano a Terra per analizzare l’impatto che ha il meteo solare sulle nostre vite.

Anche DSCOVR (NASA/NOAA) si occupa di previsioni meteo solari, ma in più fornisce ogni giorno immagini della faccia illuminata della Terra, permettendo anche di avere uno strumento in più per analizzare i cambiamenti climatici. Il 18 febbraio, ad esempio, dalle sue immagini è stata individuata una massiccia nuvola di polveri sahariane allontanatesi dal continente africano e dirette verso l’oceano atlantico, fino al continente sudamericano.

Ottava immagine del 18 febbraio di DSCOVR, che mostra la nuvola di sabbia che si allontana dall’Africa. Credit: NOAA/DSCOVR:EPIC.

Il modulo di servizio di Chang’e 5 (CNSA) sta per giungere in L1 (e dovrebbe arrivarci a marzo) ma il suo modulo di rientro è stato esposto al galà del Festival di Primavera, lo spettacolo televisivo più visto al mondo, dando così inusuale popolarità ad alcuni ingegneri che hanno contribuito alla missione. La missione di campionamento lunare cinese è stata un grosso successo e motivo di vanto per la nazione nel 2020.

In L₂, invece, ci sono attualmente solo due veicoli spaziali attivi. Spektr-RG (Roskosmos/DLR) osserva l’universo nella banda dei raggi X e gamma, fornendo un censimento delle galassie e delle sorgenti più intense in questa banda. In futuro avere una mappa così dettagliata potrebbe servire alle sonde robotiche per orientarsi nel sistema solare, usando le pulsar come un automobilista usa i satelliti per la navigazione.

Nel corso della sua lunga missione, Gaia (ESA) ha fatto il più completo censimento delle stelle della Via Lattea. Le sue osservazioni si sono spinte a volte anche oltre la nostra galassia, permettendo di fare osservazioni di un importante peso scientifico. È di questo mese la notizia della scoperta di un ammasso globulare inusuale, con tanti piccoli buchi neri al posto di un unico buco nero massiccio al centro; la scoperta è stata possibile grazie all’osservazione combinata di Hubble e Gaia.

Nel sistema solare interno

La sonda che detiene i record per un oggetto artificiale di vicinanza e di velocità relativa al Sole, Parker Solar Probe (NASA), ha effettuato il 20 febbraio un passaggio ravvicinato di Venere, a 2.385 km di quota, che le consentirà di diminuire il perielio della sua orbita e di battere quindi i record precedenti. Lo scopo non è di entrare nel Guinness dei primati, ma di poter osservare il Sole ancora da più vicino. Attorno a Venere è presente dal 2015 Akatsuki (JAXA), in un’orbita ellittica molto allungata, con 1.000 km di periapside e 330.000 km di apoapside; non è stata organizzata nessuna osservazione congiunta del pianeta con la sonda Parker per l’occasione.

In orbita attorno all’asteroide Bennu, la sonda OSIRIS-REx (NASA) ha già prelevato dei campioni da portare a Terra. Nel frattempo che attende il momento giusto per tornare a casa, è stata fissata la data per il sorvolo del luogo di campionamento, per confrontare il sito prima e dopo l’operazione: sarà il 7 aprile.

Hayabusa 2 (JAXA) è in fase di lenta correzione di rotta verso 2001 CC₂₁ e 1998 KY₂₆. I suoi motori a ioni sono molto efficienti ma lenti, viaggia con una spinta di 24 mN e può annoverare un tempo totale di accensione superiore a 10.000 ore tra missione primaria e estensione.

Panorama noioso per BepiColombo (ESA/JAXA), la multisonda, MPO (ESA) e MMO (JAXA), destinata a Mercurio, senza incontri planetari o altri riferimenti di rilievo nel mese di febbraio. Ma anche così si trova qualcosa da fare durante il viaggio, osservando il mezzo interplanetario del sistema solare interno, e analizzando come varia a differenti intensità del ciclo solare. Il lungo viaggio, infatti, permette si osservare il mezzo interplanetario per quasi metà del lungo ciclo solare, che dura all’incirca 11 anni.

A un anno di missione, Solar Orbiter (SolO) (ESA) è sparita per qualche giorno dietro il Sole. La sonda dedicata alla nostra stella si trovava esattamente dalla parte opposta rispetto alla Terra e le trasmissioni radio sono state talmente disturbate che la connessione è scesa a una velocità inferiore a un byte al secondo e per di più piena di errori. Nulla di grave, questo nascondino era previsto, non ci sono state conseguenze nemmeno per i dati scientifici, che sono stati ritrasmessi non appena le condizioni sono migliorate.

Solar Orbiter fa capolino dietro il Sole. Credit: ESA.

Infine STEREO A (NASA) osserva il Sole da una posizione decentrata rispetto alla Terra. All’inizio della sua missione, nel 2006, si trovava in un’orbita eliocentrica simile a quella terrestre, precedendo di poco il nostro pianeta. Attualmente si trova invece a orbitare inseguendo la Terra, con soli 55° di sfasamento. Tornerà ad allinearsi con la Terra ad agosto 2023.

La flotta marziana

In orbita

Il primo arrivato della nuova ondata di missioni è Hope (UAESA), una sonda entrata in orbita il 9 febbraio con una manovra da manuale e una diretta dal Mohammed bin Rashid Space Centre degna di nota. Nei prossimi giorni aggiusterà l’orbita in modo da raggiungere la giusta posizione per le operazioni scientifiche.

Un discorso quasi simile vale per la missione Tianwen-1 (CNSA). La sonda è arrivata il giorno dopo, il 10 febbraio; qualche giorno dopo ha modificato il piano orbitale passando a un’orbita polare. Ma a differenza della missione precedente, non c’è stata né una diretta dell’evento, né un immediato comunicato stampa per annunciare il successo della missione. Tra qualche mese dall’orbiter si staccheranno un lander e un rover per atterrare sulla superificie.

I nuovi arrivi portano tante novità tra la popolazione robotica preesistente di Marte. Ad esempio, Mars Express (ESA) ha monitorato le condizioni meteo del luogo di atterraggio di Perseverance poco prima della sua discesa. Sarà impegnata anche dopo l’atterraggio del rover di Tianwen-1, farà infatti da ponte radio per le comunicazioni con la Terra.

Anche TGO, Trace Gas Orbiter (ESA/Roscosmos), è molto attiva in questo periodo. Oltre ad aver riportato i dati trasmessi da Perseverance quattro ore dopo l’atterraggio, la sonda è stata protagonista di due importanti scoperte: sono state rilevate tracce di cloruro di idrogeno ed è stato monitorato il comportamento dell’acqua allo stato gassoso durante le tempeste di sabbia.

Perseverance con il paracadute aperto ripreso da MRO. Credit: NASA/JPL/UArizona.

TGO non è stato l’unico ad annunciare scoperte. Grazie alle osservazioni di Mars Odyssey (NASA) e MRO, Mars Reconnaissance Orbiter (NASA), il Planetary Science Institute ha stimato la presenza di acqua in forma di ghiaccio sotto la superficie di Marte nell’emisfero nord. Da questo studio è stata creata una mappa della presenza di questo composto, un’informazione che sarà di sicuro molto utile per le missioni future. MRO è stata anche in grado di riprendere Perseverance durante l’ultima fase della discesa.

Arrivano risultati anche dalle osservazioni di MAVEN (NASA), una sonda dedicata allo studio dell’atmosfera e alla fuga atmosferica di Marte, il fenomeno per cui alcune molecole dell’alta atmosfera tendono ad abbandonare il pianeta. Una piccola percentuale di materia sfuggita da Marte potrebbe infatti essersi accumulata su Fobos, e tra 4 anni forse vedremo proprio una sonda giapponese, MMX, partire per recuperare dei campioni da Fobos da portare a Terra.

L’ultima sonda in esercizio in orbita marziana è Mars Orbiter Mission (ISRO), sono quindi ormai otto in totale. Pur non avendo contribuito attivamente all’arrivo delle tre nuove sonde, molto del know-how necessario alla preparazione e programmazione della missione è stato trasferito all’agenzia emiratina per rendere possibile il successo di Hope. Infatti Trivandrum Radhakrishna, ex presidente dell’agenzia spaziale indiana, è diventato un membro effettivo e di rilievo in UAESA dopo la conclusione del suo mandato in ISRO.

Sulla superficie

Forse delle tre quella di Perseverance (NASA) è stata la missione più attesa, e finalmente il 18 febbraio è atterrata su Marte. C’è stato molto seguito mediatico e la nostra redazione ha seguito minuto per minuto l’evento, da prima dell’atterraggio fino all’arrivo delle prime immagini dal suolo. Dopo i controlli preliminari e dopo aver trovato un luogo adatto, dal rover si staccherà un piccolo drone, Ingenuity, che effettuerà il primo volo in un altro pianeta usando la portanza.

Il video dell’ultima fase della discesa ripreso da Perseverance stesso.

Il lander InSight (NASA), ormai nella sua estensione di missione, fatica a prendere il sole: un ragguardevole strato di polvere ha coperto i pannelli fotovoltaici, riducendo l’approvvigionamento di energia elettrica a solo il 27% del valore nominale. Questo valore è comunque sufficiente per proseguire la missione, anche se il team proverà a dare uno scossone ai pannelli con il motore usato per aprirli subito dopo l’atterraggio.

Circa 600 km più a sud di InSight, continua la sua missione il decano di Marte, il rover Curiosity (NASA), il più vecchio robot vivente sulla superficie. Ricordiamo che, mentre tutti sono impegnati a osservare con attesa e stupore e le poche immagini fornite da Perseverance al momento, Curiosity ha già mandato più di 400.000 immagini, sempre dallo stesso pianeta.

Nel sistema solare esterno

Juno (NASA) è al suo 32º passaggio ravvicinato di Giove, avvenuto il 21 febbraio. I dati di questo perigiovio tarderanno un po’ ad arrivare, ma nel frattempo si analizzano i dati dei precedenti. Gli strumenti a bordo permettono di scrutare ben al di sotto dell’opacità dell’atmosfera, permettendo di vedere dove si originano le tempeste.

La sonda più lontana ad avere ancora strumenti ottici attivi è New Horizons (NASA), che pochi anni fa ha visitato e fotografato Plutone e Arrokoth. Al momento si trova praticamente in mezzo al nulla dello spazio interplanetario, molto lontano dal Sole. Persino qui gli scienziati sono riusciti a trovare un oggetto interessante da fotografare: la luce di fondo dello spazio. È un’informazione che non si può acquisire dalla Terra, ma nemmeno da un telescopio spaziale in orbita terrestre, troppo disturbato dalla luce solare. Questa informazione può essere utile per stimare il numero di galassie dell’universo.

Le ultime due sonde ancora attive, le più lontane in assoluto, sono Voyager 1 e Voyager 2, lanciate nel 1977. Sono così lontane che ci sono pochissime antenne sulla Terra in grado di riuscire a comunicare con loro. Anzi, per la posizione particolare di Voyager 2, è stato impossibile per un anno riuscire a inviare un messaggio, in quanto l’unica antenna in grado di farlo, DSS 43 del Deep Space Network di Canberra, era in manutenzione. I lavori sono stati completati il 12 febbraio, con successo, e finalmente si sono ripristinate le comunicazioni bidirezionali. Il primo nuovo comando per Voyager 2 è stato inviato il 13 febbraio ed è arrivato alla sonda il 14 febbraio.

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 28 febbraio 2021. 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!

  Questo articolo è © 2006-2021 dell'Associazione ISAA - Alcuni diritti riservati.

Commenti

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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.

4 Risposte

  1. alfredo montina ha detto:

    Molto interessante ed esaustivo ci stiamo dando parecchio da fare grazie per il servizio

  2. F. Gentile ha detto:

    Gentile Vespia, so che dalla Terra si può partire per Marte ogni 24 mesi circa, quando le rispettive posizioni dei due pianeti lo consentono. Ma una volta scesi su Marte sarebbe possibile ripartire entro pochi giorni per tornare sulla terra ? In una trasmissione televisivo ho sentito che addirittura ci sarebbe una “finestra” di un mese circa per ripartire seguendo una traiettoria che potrebbe riportare in tempi plausibili l’equipaggio sulla Terra. Ciò non corrisponde a quanto ho sempre saputo; cioè che bisognerebbe attendere un anno e mezzo per ritrovare i due pianeti in posizione adatta al rientro. Un esperto di traiettorie potrebbe soddisfare questa curiosità. Grazie per la cortese risposta.

    • Gianmarco Vespia ha detto:

      Esatto, per poter tornare a Terra da Marte con una traiettoria ottimale bisogna aspettare circa 500 giorni su Marte. Tuttavia esistono traiettorie non ottimali, che allungano tempi e rischi di viaggio, ma permettono una ripartenza verso la Terra dopo pochi giorni dall’arrivo su Marte. Non è una novità recente, se ne discute da anni, ma negli ultimi giorni è una discussione tornata di moda. Approfondiremo l’argomento prossimamente con un nuovo articolo, nel frattempo è possibile consultare il nostro forum, forumastronautico.it, dove abbiamo parlato approssimativamente di questa possibilità.

      • F. Gentile ha detto:

        La ringrazio per la cortese risposta. Penso comunque che il degradamento delle condizioni fisiche dell’equipaggio durante il lungo viaggio di andata senza gravità, non consentirebbe un ritorno immediato.