Aggiornamenti dal sistema solare: maggio 2022

Credit: NASA

Nel mese di maggio c’è stato un leggero rallentamento delle attività a causa del freddo in varie parti del sistema solare: su Marte in primis, dove molte sonde di superficie sono rimaste affette dall’avvicinarsi dell’inverno e dalle tempeste di polvere che oscurano leggermente il Sole. Una condizione simile si è verificata sulla Luna, eclissata per qualche ora dalla Terra, le cui sonde sono state costrette a prendere misure di emergenza. Nello spazio più profondo, infine, la sonda New Horizons è costretta a riposi forzati per risparmiare energia poiché il plutonio a bordo inizia a scarseggiare.

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

In preparazione per il lancio

Ancora qualche ritardo per le missioni in partenza, ma in alcuni casi i progressi nei preparativi sono evidenti. In particolare il lancio di CAPSTONE (NASA) è imminente: dovrebbe avvenire il 6 giugno e sarà la prima missione diretta nello spazio profondo lanciata nel 2022. Il piccolo CubeSat da 12 unità andrà a testare l’orbita su cui in futuro si attesterà il gateway lunare.

In tarda estate, ma con ancora un po’ di incertezza sulla data precisa, potrebbe avvenire il debutto del razzo SLS con la missione Artemis 1. A giugno verranno effettuati dei test decisivi in rampa di lancio. I prossimi periodi di lancio disponibili, se i test saranno positivi, sono dal 3 al 10 agosto e dal 23 agosto al 6 settembre.

I test per il lancio di CAPSTONE sono quasi completi

Sono in ritardo sulla tabella di marcia anche SLIM (JAXA) e KPLO (KARI), la cui data di lancio prevista è posticipata da luglio ad agosto. Slittano ancora altre missioni previste per l’estate, come Psyche (NASA) e di conseguenza anche Janus (NASA), che utilizzano lo stesso lanciatore, un Falcon Heavy di SpaceX. A causa di problemi di comunicazione tra la sonda e il sistema di Terra il lancio non potrà avvenire prima dell’autunno. Neanche Aditya-L1 (ISRO) vedrà il decollo a breve, bisognerà attendere il 2023 per la partenza della missione. Si hanno poche notizie riguardo a Luna 25 (Roskosmos): ad aprile la data di lancio era stata fissata per il 22 agosto, ma da allora non ci sono stati più aggiornamenti pubblici.

Esplorando la Luna

Il modulo di servizio della missione Chang’e 5 (CNSA) si trova al momento in orbita lunare per testare alcune manovre propedeutiche alle missioni future. Nel 2020 un lander atterrò sulla superficie e riportò a Terra dei campioni di regolite. I dati scientifici acquisiti allora dagli strumenti del lander sono stati pubblicati solamente in questo mese, il 10 maggio 2022.

L’unico rover lunare attivo appartiene alla missione Chang’e 4 (CNSA), si tratta di Yutu-2. Anch’esso alimentato a pannelli fotovoltaici, non ha subito gli effetti nefasti dell’eclissi in quanto era già nel pieno della sua notte lunare. Il rover si trova, infatti, sul lato nascosto della Luna e da lì non è mai visibile la Terra, né tantomeno la sua ombra. Per le comunicazione usa il ripetitore Queqiao che si trova in un’orbita particolare, sempre più lontano della Luna rispetto alla Terra ma con lo stesso periodo di rivoluzione.

L’eclissi ripresa da Samantha Cristoforetti a bordo della ISS nel corso della missione Minerva

Dal lato visibile della Luna c’è ancora la missione Chang’e 3 con un unico strumento attivo, un telescopio all’ultravioletto. Non si hanno dei dati ufficiali sulle operazione del lander, ma poco prima dell’eclissi è stato particolarmente attivo, forse per sfruttare l’occasione per effettuare osservazioni di alto valore scientifico. Ovviamente la trasmissione si è interrotta appena l’ombra ha oscurato il lander, togliendogli l’unica fonte di energia.

Nonostante l’evento spettacolare sulla Luna, LRO (NASA) ha dovuto spegnere tutti i suoi strumenti per parecchie ore per risparmiare energia. L’eclissi lunare, infatti, nuoce alla missione in quanto la sonda può fare affidamento solo sui pannelli fotovoltaici per l’approvvigionamento di nuova energia elettrica. Durante le quattro ore di oscurità ha dovuto usare con parsimonia quella già accumulata nelle proprie batterie. Le altre due missioni in orbita, Chandrayaan-2 (ISRO) e THEMIS-ARTEMIS (NASA) P1 e P2, hanno probabilmente subito la stessa sorte, anche se non ci sono state comunicazioni ufficiali da parte delle rispettive agenzie che le gestiscono.

In equilibrio tra Sole e Terra

Dal punto lagrangiano L₁ quattro sonde osservano il Sole e i suoi effetti sulla Terra, DSCOVR (NASA/NOAA), SoHO (NASA/ESA), ACE (NASA) e WIND (NASA). La nostra stella sta aumentando la sua attività superficiale in linea con un ciclo undecennale ben noto. Al momento si trova nella fase crescente del ciclo 25 e le espulsioni di massa coronaria sono sempre più potenti. Il 20 aprile se ne è verificata una di intensità X2.2 e il 10 maggio una di X1.5 che sono rispettivamente la più potente e la terza più potente degli ultimi quattro anni.

Dal lato opposto, nel punto lagrangiano L₂, altre tre sonde osservano il sistema solare remoto, le stelle, le galassie e le zone più lontane dell’universo a diverse lunghezze d’onda.

Il telescopio JWST (NASA/ESA/CSA) è quasi pronto. Dopo mesi di correzioni di orbita, messa a punto degli specchi, raffreddamento, si è giunti alla fase di collaudo. Piano piano gli strumenti verranno passati al team di gestione delle operazioni, che si occuperà di produrre dati scientifici per i prossimi dieci anni.

Un’immagine che dimostra l’allineamento degli specchi del JWST. Credit: NASA/STScI

Purtroppo è ancora spento lo strumento principale di Spektr-RG (Roskosmos/DLR), eRosita, un telescopio per l’osservazione a raggi X dell’universo, che aveva il compito di fare otto censimenti dell’intera sfera celeste e ne ha compiuti solamente quattro. Lo strumento è sviluppato dalla tedesca DLR ed è a bordo della sonda russa: è stato messo in modalità di emergenza poco dopo l’inizio del conflitto russo-ucraino. Gli studi sugli immensi dati raccolti finora continuano ed è stata individuata da poco la prima osservazione di un’esplosione su una nana bianca. I dati erano stati raccolti dallo strumento a ottobre 2021.

Sta per arrivare una data molto importante per la missione Gaia (ESA): il 13 giugno 2022 avverrà il terzo rilascio di dati scientifici, DR3. Si tratta di una marea di dati, impossibile da scaricare da un sito e basta, il team infatti lavora anche su alcuni tool per mettere a disposizioni i dati per gli scienziati.

Nel sistema solare interno

È molto vicina al Sole Parker Solar Probe (NASA). Il 27 maggio è iniziata la fase di approccio, da quando vengono registrati i dati scientifici, e il 1º giugno passerà al perielio, il dodicesimo di questa missione, il terzo a una distanza così ridotta di soli nove milioni di chilometri dalla superficie. I dati del passaggio verranno acquisiti e pubblicati nei mesi successivi.

Allo stesso modo il team di Solar Orbiter (SolO) (ESA) solo ora ha rilasciato i dati acquisiti dalla sonda dopo il passaggio al perielio di marzo. Per la prima volta sono state riprese immagini ad alta definizione del polo sud solare ed è stato evidenziato un nuovo fenomeno, chiamato “riccio solare”, di cui non si comprende ancora l’evoluzione. Al momento la sonda si sta allontanando dal Sole, come evidenziato nel video in fondo all’articolo, ma il 3 settembre è previsto un sorvolo di Venere che con la sua spinta gravitazionale catapulterà Solar Orbiter in un’orbita con un perielio più ridotto.

Il riccio solare scoperto da Solar Orbiter. Credit: ESA & NASA/Solar Orbiter/EUI Team

A sorvolare in continuazione Venere c’è invece Akatsuki (JAXA), in un’orbita molto ellittica attorno al pianeta con un periodo di 11 giorni. La missione è partita il 20 maggio 2010 e dopo 12 anni dal lancio quattro strumenti su sei sono ancora operativi. Si prosegue a oltranza, e non è per ora prevista una data finale di questa estensione di missione.

Il 23 giugno è previsto il sorvolo di Mercurio da parte di BepiColombo (ESA/JAXA). È il secondo sorvolo di sei previsti, ciascuno dei quali serve come assist gravitazionale per perdere un po’ di energia orbitale e approcciare il pianeta con una velocità relativa ridotta in modo da riuscire a entrare in orbita con l’utilizzo dei propulsori il 5 dicembre 2025. Successivamente i due carichi, MPO (ESA) e MMO (JAXA), si separeranno e inizieranno la proprio attività scientifica.

Hayabusa 2 (JAXA) ha portato a Terra dei campioni dall’asteroide Ryugu a dicembre 2020 e sta proseguendo la sua estensione di missione verso altri due asteroidi. I campioni arrivarono senza problemi in Australia dopo aver viaggiato per miliardi di chilometri a bordo della sonda. Una parte del materiale prelevato è stato donato alla NASA, ma il viaggio verso gli Stati Uniti ha avuto ironicamente qualche difficoltà in più, perché i voli commerciali non permettevano di mantenere l’integrità del campione, ed è stato quindi necessario richiedere qualche permesso aggiuntivo.
Tra un anno OSIRIS-REx (NASA) riporterà dei campioni dall’asteroide Bennu, di cui una quota verrà donata a JAXA per ricambiare; la consegna potrebbe richiedere accorgimenti simili.

C’è ancora un’ultima sonda destinata allo studio di un asteroide, DART (NASA), che si trova al momento in fase di crociera verso la sua destinazione, l’asteroide binario Didymos. A ottobre si schianterà contro Dimorphos, la componente più piccola della coppia binaria, ma solo dopo aver rilasciato un CubeSat, LICIACube (ASI), che filmerà l’evento e lo trasmetterà, con un po’ di differita, a Terra.

Infine la sonda STEREO A (NASA) osserva il Sole in un’orbita leggermente più interna rispetto a quella terrestre. La sua posizione è sfasata di 29° rispetto alla Terra, e quest’angolo va riducendosi sempre di più.

La flotta marziana

In orbita

Vige il silenzio per quanto riguarda la missione Hope (UAESA) per il lutto nazionale di 40 giorni imposto dopo la morte del presidente degli Emirati Arabi Uniti. Il team addetto alle operazioni svolgerà comunque il proprio dovere.

Anche dalla missione Tianwen-1 (CNSA) si hanno poche notizie attuali, infatti l’agenzia cinese rilascia i dati scientifici con qualche mese di ritardo. Nel mese di maggio sono state rese pubbliche alcune immagini che evidenziano la presenza di tempeste di sabbia nella zona di atterraggio del rover. I dati scientifici inviati dall’orbiter da inizio missione a inizio maggio, compresi quelli inoltrati per conto del rover, ammontano a circa 940 gigabyte.

Il veterano di Marte, Mars Odyssey (NASA), nonostante i suoi 21 anni di missione scientifica non smette di fare nuove scoperte. Questa volta il merito va allo strumento THEMIS che osserva la superficie all’infrarosso: grazie ai suoi dati è stato possibile risolvere il mistero delle colate scure che venivano riprese da un altro orbiter in attività, Mars Reconnaissance Orbiter (NASA).

Una misteriosa valanga scura ripresa da MRO. Credits: NASA/JPL-Caltech/UArizona

In controtendenza alle altre sonde che stanno andando in ibernazione, MAVEN (NASA) ne è appena uscita. A causa di un problema tecnico l’orbiter è rimasto in safe-mode dal 22 febbraio al 19 aprile. Dal 20 aprile è in grado di comunicare di nuovo con la Terra ma non di effettuare attività scientifica, se non molto limitatamente. Il team di Terra sta cercando di ripristinare tutte le funzionalità per permettere al satellite di riprendere le rilevazioni. Al momento sono bloccate anche le funzionalità di ponte radio per i mezzi di superficie.

La lunga attesa di Trace Gas Orbiter (ESA/Roskosmos) non terminerà a breve. L’orbiter è una parte di un programma più grande, ExoMars, che prevedeva un lander, Schiaparelli, e un rover, Rosalind Franklin. Avrebbe fatto da ponte radio per entrambi, ma il primo si schiantò sulla superficie, mentre il secondo sta accumulando ritardi sempre maggiori e non è ancora partito. L’ESA ha comunicato che a causa delle sanzioni verso il governo russo si dovrà cambiare il lander e la missione slitterà almeno al 2028. L’agenzia europea ha anche un altro orbiter attivo, Mars Express (ESA), che dal 2003 ha effettuato più di 23.000 orbite attorno al pianeta rosso, acquisendo immagini e dati scientifici.

Completa la flotta in orbita Mars Orbiter Mission (ISRO), una sonda low-cost che è stata principalmente un dimostratore tecnologico per l’agenzia spaziale indiana.

Sulla superficie

Si avvicina l’inverno per Zhurong (CNSA), il rover attivo più a nord di tutti, anche se a soli 25° N. Il solstizio cadrà il 21 luglio 2022, ma già dal 18 maggio è stato messo in una situazione di ibernazione non permanente, e potrà usare qualche strumento solo se registra un eccesso di produzione di energia elettrica. Ha da poco festeggiato l’anniversario dell’atterraggio, avvenuto il 14 maggio 2021, e i dati forniti in questo anno di girovagare hanno permesso di fare importanti scoperte sulla presenza di acqua sub-superficiale nel passato di Marte, un tema ricorrente per quasi tutte le missioni scientifiche marziane. Le analisi del rover cinese sembrerebbero spostare in avanti la data della scomparsa dell’acqua fino a 700 milioni di anni fa.

Dopo un anno di pellegrinaggio in zone di interesse scientifico nei pressi del luogo di atterraggio, Perseverance (NASA) è arrivato in quello che era l’obiettivo da inizio missione: il presunto delta di un fiume prosciugato. È ora di prelevare qualche campione e, benché molte rocce sembrino di alto interesse, il numero di provette dove stivare i campioni è limitato e la scelta va fatta con attenzione. Per il drone di supporto, Ingenuity, sta arrivando un periodo difficile. Può contare solo sull’energia solare, a differenza del rover che va a energia nucleare, e con l’arrivo dei rigori invernali non ci si potrà permettere di riscaldare i circuiti tutta la notte, troppo dispendioso, si dovrà quindi rischiare di passare le notti al gelo e sperare che al mattino tutto funzioni.

Confronto dello stato di InSight poco dopo l’atterraggio a dicembre 2018 e nel mese di maggio 2022

Le imprese di Curiosity (NASA) sono passate leggermente inosservate a causa di un’immagine che ha generato pareidolia, un particolare ripreso dalla Mastcam del rover il 7 maggio, corrispondente al sol 3.466 di missione. Il rover è in buona salute, e forte dell’estensione di missione di altri tre anni che ha ricevuto il mese scorso, sta scalando la salita rocciosa dove si trova al momento, esplorando la formazione denominata Mirador Butte.

InSight (NASA) è stata una missione di successo e la strada verso la sua conclusione è già avviata. Il freddo e la polvere sui pannelli non permetteranno al lander di durare oltre il 2022. A maggio è stato riposizionato il braccio meccanico nella posizione definitiva di pensionamento; tutti gli strumenti scientifici tranne il sismometro sono stati spenti; il sismometro potrà continuare a essere utilizzato fino alla fine dell’estate, dopo non ci sarà energia nemmeno per lui. In autunno ci sarà energia solo per comunicare che è ancora vivo, eventualmente, e mandare una foto della situazione. Da dicembre non dovrebbe nemmeno riuscire a comunicare.

Nel sistema solare esterno

La sonda Lucy (NASA) è ancora al primo anno della sua pluriennale missione ed è perfettamente funzionante, anche se c’è stato un problema ad agganciare un pannello fotovoltaico subito dopo il lancio. Ci sono state lunghe discussioni se tentare di completare l’apertura del pannello o di lasciare tutto com’è, e sono stati effettuati vari test a Terra per capire come procedere e quali rischi sono presenti. Il 9 maggio è stato tentato un test sulla sonda per vedere se gli esperimenti simulati effettivamente rispondevano allo stesso modo sulla sonda nello spazio profondo. I dati sono ancora sotto analisi e se ci saranno sviluppi, questi avverranno probabilmente a giugno, sia che si tratti di un ulteriore test che di un tentativo di fissare il componente mancante. Lucy è ancora abbastanza vicina alla Terra da permettere al suo strumento ottico ad alta definizione di osservare l’eclissi di metà mese.

Il breve video girato da Lucy sull’eclissi lunare. Credits: NASA/Goddard/APL/SwRI

Nella sua estensione di missione, Juno (NASA) effettuerà dei sorvoli ravvicinati dei satelliti medicei. Il prossimo appuntamento è il 29 settembre, con il sorvolo di Europa. Nel frattempo il 23 maggio ha effettuato il PJ42, il quarantaduesimo passaggio al periapside della sua orbita attorno a Giove, catturando immagini e dati scientifici che saranno presto disponibili.

Anche la missione New Horizons (NASA) è stata prolungata di recente per altri tre anni. Dalla valutazione del team che ha esaminato pro e contro, si evince un chiaro spostamento degli obiettivi da scienze planetarie a eliofisica e astrofisica. Un sorvolo di un terzo oggetto è ancora tecnicamente possibile, ma non è detto che riesca a fornire sufficienti dati per uno studio scientifico accurato. Non dimentichiamo che ci sono ancora dati acquisiti dall’ultimo sorvolo che la sonda non ha ancora fatto in tempo a inviare a Terra. La lontananza rallenta di molto la trasmissione dati. Inoltre la potenza inizia a diminuire e per poter continuare a fare attività scientifica, la sonda dovrà andare in ibernazione per metà del tempo.

La situazione è diversa per Voyager 1 e Voyager 2, lanciate alla fine degli anni 1970 e ancora quasi perfettamente funzionanti. Prima di tutto, la loro strumentazione scientifica è relativamente più semplice, secondo la potenza è garantita da tre RTG, per questo dopo 44 anni sono ancora attive, anche se a regime ridotto. Qualche problemino c’è comunque, ad esempio dal mese di maggio Voyager 1 fornisce informazioni errate sul suo assetto, ma in generale si riesce a trovare una soluzione o un espediente per rimediare. Le due sonde si trovano al momento a 156 e 130 unità astronomiche dal Sole e un loro segnale impiega 21,5 e 18 ore per arrivare a Terra, rispettivamente.

Riassunto missioni

Ci sono 37 missioni spaziali al di fuori dell’orbita terrestre, operate da 44 unità robotiche.

Evoluzione della posizione delle sonde del sistema solare nel mese di aprile 2022. Credit: 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.