Rosetta, sonda spaziale ESA - Close-up EngineeringOggi, 6 agosto 2014, la sonda spaziale dell’ESA Rosetta, dopo un viaggio di dieci anni e 6 miliardi di chilometri, ha raggiunto il suo obiettivo: prima sonda spaziale della storia ad avvicinare una cometa. La missione che fa parte del programma europeo ESA Horizon 2000 è dedicata all’esplorazione dei corpi minori del sistema solare per aiutarci a comprendere la nascita e l’evoluzione del nostro Sistema Solare. La destinazione della sonda è infatti la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, un agglomerato di detriti cosmici formatosi 4,6 miliardi di anni fa, quando il Sole era una piccola stella appena nata.

Lanciata dalla base spaziale di Kouruou nella Guyana francese il 2 marzo 2004, Rosetta ha fatto due passaggi ravvicinati alla Terra e uno a Marte e agli asteroidi Steins e Lutetia. Un viaggio senza eguali nella storia dell’esplorazione spaziale per sfruttare l’effetto fionda. Infatti gli scienziati hanno optato per un percorso più lungo che permettesse però di utilizzare l’energia gravitazionale di alcuni pianeti e risparmiare carburante. Nel giugno 2011 è entrata in una fase di ibernazione in cui tutti gli strumenti di bordo sono stati spenti perché essa era così distante che la poca luce solare non era sufficiente ad alimentarli.

Rosetta, sonda ESA - Close-up engineering

Dopo quasi tre anni di silenzio, scienziati e ingegneri hanno gioito per il risveglio della sonda, annunciato il 20 gennaio 2014 tramite l’account twitter @ESA_Rosetta, con la frase “Hello, World!”. È, quindi, iniziato uno sprint finale che ha permesso di coprire in pochi mesi i 2 milioni di chilometri che la separavano dalla cometa, per arrivare al punto cruciale della sua missione: iniziare la manovra di avvicinamento. Sono bastati sette minuti per concludere con successo le dieci manovre di avvicinamento. La sonda ha rallentato portandosi ad una velocità prossima a quella della cometa (55 km/h) e immettendosi nell’orbita alle 11.02 e 39 secondi (ora italiana).

Dal centro di controllo dell’ESA a Darmstadt (Germania) gli esperti hanno guidato “l’incontro ravvicinato” ESA - Close-up engineeringsvoltosi a 400 milioni di chilometri da noi inviando alla sonda i segnali per l’accensione del motore principale, che ha permesso di effettuare la Close Approach Trajectory – Insertion (CATI).

Il vero contributo di Rosetta, però, deve ancora arrivare. Dopo due settimane di inseguimento della cometa nel suo percorso di avvicinamento al sole ad una distanza di circa 100 chilometri, avverrà un’ulteriore fase di avvicinamento: Rosetta si porterà a circa 25-30 chilometri di distanza e da tale quota l’occhio di Rosetta, lo spettrometro Virtis (Visible InfraRed and Thermal Imaging Spectrometer), di costruzione italiana, avrà il compito di individuare il punto della superficie della cometa su cui far atterrare il lander Philae per cominciare l’effettiva esplorazione.

Nella prima fase di global mapping, la sonda, seguendo un’orbita triangolare, compirà voli radenti sulla cometa 67P e ne misurerà la massa e la gravità, ne analizzerà la forma del nucleo e l’ “atmosfera”. In seguito, individuato il luogo migliore, il lander Philae si staccherà dalla sonda madre e atterrerà sulla 67P a una velocità di 3,6 km all’ora. Il robot che preleverà materiale da analizzare, sarà ancorato alla superficie grazie a due arpioni, per evitare che rimbalzi nello spazio a causa della bassissima gravità. Il sito di atterraggio dovrà trovarsi nell’area illuminata dal Sole, per assicurare che le sue batterie possano caricarsi. Sarà importante anche evitare superfici troppo accidentate e regioni ricche di gas, in cui potrebbero innescarsi esplosioni a causa del riscaldamento del Sole.

“Rosetta è la missione dei record”, ha dichiarato il presidente dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) Roberto Battiston durante la diretta organizzata dall’ESA in occasione dell’evento. Il primo di tali record sta nel fatto che sarà la prima sonda a seguire una cometa durante il suo avvicinamento al Sole. Poiché le comete sono considerate veri e propri “fossili” spaziali, gli scienziati sperano di svelare i complessi meccanismi che condussero alla nascita del Sistema Solare, infatti arrivando sempre più vicina alla nostra stella, la 67P inizierà a scaldarsi, sviluppando code di polveri e gas, che potranno essere analizzate da un altro strumento made in Italy presente a bordo: Giada (Grain Impact Analyser and Dust Accumulator).

Oltre a seguire l’evoluzione della cometa, il team analizzerà anche il nucleo della cometa grazie a Philae, realizzando un altro record: il primo atterraggio controllato su una cometa. Il lander potrà studiare il nucleo cometario grazie ad un ulteriore strumento italiano presente a bordo: il trapano “spaziale” SD2 (Sample and Distribution Device), ideato da Amalia Ercoli Finzi del Politecnico di Milano, e dedicato alla ricerca di possibili tracce di molecole organiche.

“Di sicuro scoppieranno dei litigi nel team di Rosetta”, commenta ironicamente l’ingegnere italiana responsabile di SD2. “Noi ingegneri punteremo a zone più tranquille e meno rischiose, gli scienziati vorranno senza alcun dubbio atterrare nelle zone più impervie e attive della cometa, per studiarne le caratteristiche. Dobbiamo aspettare per vedere chi l’avrà vinta”. Questo strumento è capace di operare ad altissime prestazioni in condizioni ambientali proibitive. Esso entrerà in funzione, una volta che gli arpioni saranno agganciati alla superficie della cometa, trapanando il suolo per una profondità di oltre 20 centimetri per recuperare campioni di qualche grammo.

cometa-close-up-engineeringRosetta, negli ultimi otto mesi, ha realizzato già importanti scoperte. Oltre a fornirci immagini a 360 gradi grazie al sistema di imaging scientifico OSIRIS (Infrared Remote Imaging System), ha rivelato che 67P/Churyumov-Gerasimenko rilascia l’equivalente di due bicchieri di acqua nello spazio ogni secondo, anche in un ambiente molto lontano dal Sole molto freddo. Altre novità sulla temperatura della cometa suggeriscono che gran parte della sua superficie debba essere polverosa e non coperta di ghiaccio come si credeva. Gli scienziati hanno infatti determinato che la temperatura superficiale media è di circa -70°C, 20/30 °C in più rispetto a quanto era stato previsto: è decisamente troppo calda perché possa essere coperta di ghiaccio.

Non resta ora che aspettare l’autunno per poter confrontare i più precisi dati che Rosetta raccoglierà sul suolo della cometa con gli studi fatti a terra e ottenuti dalla precedente missione Giotto dell’ESA. La sonda Giotto si avvicinò alla cometa Halley, il 13 marzo 1986, fino a 600 chilometri di distanza. Il risultato non fu solo che la sonda ne uscì notevolmente danneggiata ma tale missione permise anche di rivoluzionare il punto di vista della scienza sulle comete. Si scoprì che queste contengono molecole organiche complesse, ricche di carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto, ossia i costituenti essenziali della vita.

Fonti: 
http://www.nationalgeographic.it
http://www.repubblica.it