Progressi spaziali

Integrazione di Lucy all'interno dei fairing. Credits: NASA/Ben Smegelsky

In questa nuova rubrica verranno descritti i progressi nella costruzione, sviluppo, test e integrazione delle principali missioni scientifiche future, indipendentemente dalla loro data di lancio. Le missioni vengono presentate in ordine cronologico rispetto alla data di lancio prevista.

Questa è la prima puntata, che copre il periodo di settembre e ottobre 2021: visto che si tratta dell’inizio della serie, forma e stile dell’articolo non sono definitivi. Per gli aggiornamenti sulle sonde operative consigliamo fortemente la lettura degli Aggiornamenti dal Sistema Solare, curati da Matteo Carpentieri e Gianmarco Vespia.

James Webb Space Telescope

Il telescopio spaziale, frutto degli sforzi congiunti di NASA, ESA e CSA, ha finalmente lasciato gli Stati Uniti e, dopo un viaggio di 16 giorni, è arrivato il 12 ottobre sulle coste della Guyana Francese, dove verrà lanciato non prima del 18 dicembre 2021.

L’osservatorio è stato estratto dalla struttura protettiva che ha permesso il mantenimento delle condizioni di sterilità, umidità e temperatura ottimali durante il trasporto, per essere poi installato su una piattaforma che lo ha verticalizzato. Nelle prossime settimane avverranno altri passaggi significativi prima del lancio, tra cui il completamento del razzo, l’integrazione con il secondo stadio e il rollout al pad di lancio.

DART

La sonda, il cui scopo è impattare contro la luna di un asteroide per verificarne il cambiamento dei parametri orbitali, ha lasciato gli stabilimenti del JHUAPL (Johns Hopkins Applied Physics Laboratory) all’inizio di ottobre, dopo una permanenza di 16 mesi. Il convoglio era diretto presso la costa occidentale degli USA, dove DART verrà integrata sul Falcon 9 seriale B1063 che la porterà in orbita.

Il 26 ottobre è giunta presso la Payload Processing Facility di SpaceX a Vandenberg e il giorno successivo è stata estratta dal container per effettuare un test di accensione generale, avente lo scopo di verificare l’integrità di tutti i sistemi. A partire dal 28 ottobre, per una durata prevista di tre giorni, sono iniziate le operazioni di rifornimento, mentre nelle successive settimane avverrà l’integrazione con l’adattatore del Falcon 9.

Al momento della stesura dell’articolo la data di lancio rimane fissata al 24 novembre 2021, dopo un iniziale spostamento dalla finestra estiva per esigenze di prevenzione dal COVID-19 e di completamento degli ultimi test.

È stato integrato anche LICIACube, il cubesat italiano che volerà in rideshare e fornirà le immagini dell’impatto. L’integrazione è avvenuta nella mattinata dell’8 settembre e ha richiesto poco più di un’ora per essere completata.

CAPSTONE

I team di CAPSTONE, che validerà la stabilità dell’orbita NRHO (Near Rectilinear Halo Orbit) utilizzata in futuro dal Lunar Gateway, hanno condotto una serie di simulazioni per verificare che tutto proceda per il meglio. Sono stati dati in pasto al satellite dei dati simulati forniti dal DSN per individuare la posizione ed evoluzione della traiettoria, testando anche l’inserzione nell’orbita desiderata e le successive correzioni di rotta. Le simulazioni sono state sfruttate anche per verificare le procedure di risoluzione di eventuali anomalie.

Lo spostamento del pad di lancio dal Middle Atlantic Regional Spaceport (MARS) di Wallops, in Virginia, al Launch Complex 1 in Nuova Zelanda, ha portato dei ritardi nella data di lancio a causa delle chiusure imposte nel paese oceanico per il contenimento del contagio da coronavirus. La data di lancio è ora fissata al 19 marzo 2022.

ExoMars 2022

Il rover di ESA, il cui lancio era programmato per il 2020, poi rinviato sia per cause tecniche sia per la pandemia, a metà settembre ha effettuato con successo un test di perforazione del terreno, raggiungendo 1,7 metri di profondità e riportando in superficie alcuni campioni di suolo.

ExoMars è stato poi spedito a Roma per effettuare una procedura nota in gergo come bake-out, cioè cottura: il rover è stato posto in una stanza a temperatura controllata (in questo caso 35° C) per eliminare eventuali molecole organiche che potrebbero contaminare l’ambiente marziano. In precedenza la sonda era già stata sottoposta ad un bake-out a temperature molto superiori, per una prima importante eliminazione di organismi estranei.

Euclid

Il telescopio per lo studio della materia e dell’energia oscure ha completato i test termici nella camera a termovuoto degli stabilimenti del Centre Spatial di Liège. Le verifiche hanno anche individuato un problema software durante l’utilizzo della camera in condizioni operative, poi risolto in poco tempo dai tecnici.

Il satellite è stato successivamente imballato e spedito presso gli stabilimenti di Thales Alenia Space a Torino, dove è stato estratto a metà ottobre, mentre le operazioni di integrazione sono iniziate intorno alla fine del mese.

Video dell’integrazione di Euclid. Credits: ESA

CHIME

Una delle possibili estensioni del programma Copernicus ha visto collaudato il suo strumento AVIRS (Airborne Visible Infrared Imaging Spectrometer) oltre un anno dopo la data prevista, a causa dell’impatto del COVID-19. Lo strumento è stato utilizzato sopra 20 siti differenti a bordo di un aeroplano e ha ripreso immagini del suolo, mentre a terra venivano contemporaneamente effettuate misure analoghe per monitorare la qualità dei dati raccolti. A questo lavoro simultaneo si sono unite l’Agenzia Spaziale Italiana, che ha osservato i luoghi con il satellite PRISMA, il Centro Aerospaziale Tedesco (DLR) con il sensore DESIS a bordo della ISS, e NASA con la missione Surface Biology Mission, che ha caratteristiche osservative simili a quelle di CHIME.

MMX

La missione, che ha lo scopo riportare a Terra alcuni campioni dalla superficie della luna marziana Fobos, è entrata nella fase di verifica dei sistemi: verranno condotti test sulle interfacce elettriche e dati tra la sonda e i suoi strumenti per certificare l’assenza di anomalie.

Europa Clipper

La sonda, destinata allo studio del satellite gioviano Europa, è in piena fase di assemblaggio e verifiche: sono stati installati MISE (Mapping Imaging Spectrometer for Europa), uno spettrometro per la mappatura della distribuzione di ghiacci, sali e composti organici, sono stati effettuati dei fit check al modello di volo di E-THEMIS (Europa Thermal Emission Imaging System), la fotocamera termica che utilizzerà la luce infrarossa per individuare zone a temperatura differente, sono state ultimate le connessioni elettriche e la calibrazione MASPEX (MAss SPectrometer for Planetary EXploration/Europa), mentre l’ottica e l’elettronica dell’Europa Imaging System Wide Angle Camera (EIS-WAC), che verranno utilizzate per mappare la superficie del satellite, sono state testate all’interno della camera a termovuoto.

Nel frattempo, delle osservazioni effettuate con Hubble hanno permesso di confermare la presenza di vapore acqueo nell’atmosfera di Europa, limitatamente però ad un solo emisfero.

Nancy Grace Roman Space Telescope

Il prossimo telescopio spaziale di NASA ha raggiunto due importanti obiettivi: lo scudo termico ha completato le verifiche nella camera a termovuoto e il design del progetto è stato definitivamente confermato, permettendo il passaggio alla costruzione effettiva dell’osservatorio.

NASA ha anche comunicato un aggiornamento rispetto alla data di lancio, in precedenza previsto per la metà degli anni ’20: a seguito di una riprogrammazione per gli impatti del COVID-19, il lancio è ora previsto non prima di maggio 2027. Questo slittamento porterà 382 milioni di costi aggiuntivi, portando il totale dell’intera missione (dalla costruzione alla fase scientifica) a 4,3 miliardi di dollari.

Setup per i test ambientali del modello ingegnersitico di sviluppo dell’unità complessa di protezione dal Sole e di produzione di energia elettrica di Nancy Grace. Credits: NASA/Chris Gunn

È stato infine assegnato al CALTECH (California Institute of Technology) un contratto da 49 milioni di dollari come finanziamento per la costruzione del centro scientifico del telescopio.

Partenze, consolidamenti e rinvii

Dal mese di settembre (data di riferimento per questo episodio) alcune missioni sono decollate mentre altre hanno visto fissata o slittata la propria partenza. Le date, siano esse provenienti da comunicati ufficiali oppure da fonti secondarie e quindi meno affidabili, sono sempre e comunque da ritenersi No Earlier Than (non prima di). Per non perdere aggiornamenti tempestivi di tutte le missioni è consigliata la visione del calendario lanci e per tutti gli eventi legati allo spazio l’AstronauticAgenda di Veronica Remondini.

Sono decollate solamente tre missioni prettamente scientifiche negli ultimi due mesi: il 23 settembre è stato il turno di Landsat 9 a bordo di un Atlas V 401, mentre il 16 ottobre lo stesso vettore ha portato in orbita Lucy. Il 14 ottobre è stata immessa in orbita CHASE, dell’agenzia spaziale cinese, con lo scopo di acquisire osservazioni spettroscopiche dell’intero disco nella banda Hα.

Tra le missioni che devono ancora partire e che non sono state approfondite nei paragrafi precedenti c’è da segnalare il consolidamento della data di partenza di due Falcon 9 Block 5: IXPE (X-Ray Polarimeter Explorer) per il 9 dicembre e di CSG-2 (COSMO Skymed di Seconda Generazione) per il 15 dicembre. Quest’ultimo era inizialmente previsto a bordo di un Vega-C, ma i recenti problemi nelle missioni VV-15 e VV-17 hanno spinto l’Agenzia Spaziale Italiana a scegliere SpaceX.

Due missioni lunari sono slittate nella seconda metà del 2022: la russa Luna 25, inizialmente prevista per maggio 2022 e successivamente posta a luglio del medesimo anno, e il lander Peregrine di Astrobotic, a causa probabilmente di ritardi nello sviluppo dei motori BE-4 utilizzati sul Vulcan di ULA.

In ambito di osservazione terrestre la missione EOS-6 (Oceansat-3) a bordo di un PSLV è stata rimandata a fine gennaio 2022 e il satellite GOES-T su un Atlas V 541 è attualmente previsto per il 16 febbraio 2022.

Di seguito una breve tabella con i principali spostamenti delle missioni. Tutte le date e gli eventuali orari sono espressi nel fuso orario italiano.

MissioneVecchia data di lancioNuova data di lancioNote
Falcon 9 Block 5 | Double Asteroid Redirection Test (DART)24 novembre 2021 (07:20:00)
Falcon 9 Block 5 | X-Ray Polarimetry Explorer (IXPE)09 dicembre 2021
Falcon 9 Block 5 | CSG-2 15 dicembre 2021Cambio da Vega-C a Falcon 9
Ariane 5 ECA | James Webb Space Telescope (JWST)18 dicembre 2021
PSLV | EOS-6 (Oceansat-3)Fine ottobre 2021Fine gennaio 2022
Atlas V 541 | GOES-T16 febbraio 2022
Electron | CAPSTONE19 marzo 2022
Vulcan VC2S | Peregrine lunar landerMetà 2022
Sojuz 2.1b/Fregat-M | Luna 25Maggio 202223 Luglio 2022
Proton-M/Briz-M | ExoMars 2022Agosto 2022
Sojuz STB/Fregat | EuclidDicembre 2022
GSLV Mk II | NISAR (NASA-ISRO Synthetic Aperture Radar)Inizio 2022Inizio 2023
Falcon Heavy | Europa ClipperOttobre 2024
Nancy Grace Space TelescopeMaggio 2027

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Matteo Deguidi

Studente di astronomia presso l'Università di Padova, mi intriga e appassiona tutto quello che riguarda le missioni scientifiche e soprattutto le prossime generazioni di telescopi. Considero ISAA come una seconda famiglia, la quale mi ha dato possibilità di accedere ad un mondo di notizie che da tanto ricercavo.