Philae si mette a riposo… ora tocca agli scienziati analizzare i dati

Philae, il modulo spaziale sganciato dalla sonda Rosetta e atterrato sulla Cometa 67P, ha lavorato a ritmo serrato per raccogliere quanti più dati possibile prima che la batteria si scaricasse. I suoi strumenti hanno funzionato in maniera eccellente, però la scarsa illuminazione solare del sito in cui si è posato rende difficile la ripresa delle attività.

Unione di immagini scattate da Rosetta che mostrano il viaggio di Philae mentre si avvicina alla Cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko fino a toccare la superficie e rimbalzare (12 Novembre 2014). [Immagine: ESA/Rosetta]

Unione di immagini scattate da Rosetta che mostrano il viaggio di Philae mentre si avvicina alla Cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko fino a toccare la superficie e rimbalzare (12 Novembre 2014). [Immagine: ESA/Rosetta]

Dopo ore di intensa attività sulla superficie della Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, il modulo Philae è scivolato in un sonno dal quale potrà essere risvegliato solo se la luce solare che colpirà i suoi pannelli sarà sufficiente a ricaricarne le batterie.

Così sarebbe stato con certezza se Philae si fosse posizionato esattamente nel sito previsto, pianeggiante e soleggiato. Purtroppo il sistema che avrebbe dovuto frenare la discesa del modulo e farlo atterrare dolcemente non ha funzionato, così Philae ha rimbalzato due volte sulla superficie della cometa prima di fermarsi in un luogo che è solo pochi metri distante da quello prescelto. Eppure, a causa della forma altamente irregolare del corpo celeste, la posizione attuale non permette ai pannelli solari di ricevere abbastanza luce per produrre energia.

I responsabili della missione hanno tentato di orientare meglio il modulo: per farlo ne hanno sollevato il corpo di 4cm e l’hanno ruotato di circa 35 gradi. In questo modo un’area più grande dei pannelli solari riceverà luce. In ogni caso, al momento la situazione resta sfavorevole: il poco tempo -meno di due ore- di illuminazione al giorno (dove un giorno della cometa 67P dura circa 12 ore) non è sufficiente a garantire autonomia al modulo, che quindi resterà dormiente in attesa di tempi migliori. La speranza dei suoi realizzatori è infatti che, man mano che la cometa si avvicinerà al nostro astro, i pannelli ricevano più luce e quindi producano l’energia necessaria ad alimentare il modulo.

Mentre vegliano sul sonno di Philae, gli scienziati sono già pienamente occupati ad analizzare i dati che tanto esso quanto la madre-sonda Rosetta hanno inviato in gran quantità. Durante il suo breve tempo di attività, infatti, Philae ha lavorato intensamente per raggiungere quanti più obiettivi possibile della missione. Tutti gli strumenti di cui è equipaggiato sono stati messi in funzione e hanno svolto le operazioni correttamente.

Philae a caccia di dati

In primo luogo, CONSERT (un sistema a trasmissione di onde radio) ha permesso di individuare la posizione finale di Philae dopo l’atterraggio, insieme alle immagini della cometa 67P catturate dalla stessa Rosetta. MUPUS ha poi esaminato la superficie della cometa al fine di scoprirne le caratteristiche termiche e meccaniche. APXS, invece, ha raccolto dati spettrometrici che consentiranno di determinarne la composizione.

SD2 ha perforato la crosta della cometa scendendo fino a 25cm e ha raccolto un campione di materiale, che è stato poi analizzato in situ da un altro stumento: COSAC. Questo studio è volto a determinare se la cometa contiene composti organici. PTOLEMY, invece, ha svolto misure finalizzate a conoscere i costituenti dei gas presenti sulla superficie della cometa 67P.

Immagine al computer di Philae sulla cometa. [Immagine: ESA/Rosetta]

Immagine al computer di Philae sulla cometa. [Immagine: ESA/Rosetta]

Tutte questi dati sono stati inviati a Rosetta perché li registrasse. La comunicazione tra Philae e la sonda è possibile solo per alcune ore al giorno, quando la posizione di Rosetta nell’orbita della cometa è tale da “vedere” il modulo e poterne ricevere i segnali. I dati sono stati poi comunicati alla Terra da Rosetta, che possiede trasmettitori più potenti e non ha problemi di approvvigionamento di energia solare.

Questa mole di informazioni sarà analizzata accuratamente dagli scienziati dell’ESA e dei vari istituti di ricerca coinvolti nella missione: saranno necessari anni di lavoro, anche se Philae non dovesse potersi risvegliare e mettersi all’opera un’altra volta.

La missione continua…

Per altro anche Rosetta ha contribuito cospicuamente all’accumulo di dati da studiare e continuerà a farlo. Dopo aver sganciato Philae, la sonda si è posizionata in un’orbita più esterna, a 30km circa dalla superficie della cometa. Nei prossimi giorni però riprenderà ad avvicinarsi fino a fermarsi in orbita a 20km di distanza. Il suo compito è seguire la cometa nella sua fase di avvicinamento al Sole.

Nei mesi a venire la cometa diventerà molto più attiva e i getti di gas già presenti (dovuti a evaporazione a causa della temperatura crescente) aumenteranno notevolmente. Rosetta continuerà a scattare foto e raccogliere informazioni che ci permetteranno di conoscere meglio il comportamento della cometa lungo la sua orbita intono al Sole.

I fisici e gli ingegneri che hanno lavorato negli ultimi venti anni a questa missione sono soddisfatti dei risultati finora ottenuti. Ovviamente tutti sperano di poter risvegliare Philae presto o tardi, ma in ogni caso si sono già segnati due primati: Rosetta è la prima sonda ad aver orbitato intorno ad una cometa e Philae il primo modulo atterrato sulla superficie della stessa.

Ora restiamo in attesa dei risultati dell’analisi dei dati raccolti. Sarà valsa la pena di spendere tutto questo denaro? Considerando le nazioni che vi hanno preso parte e gli anni di lavoro, i conti dicono che ogni contribuente ha partecipato con non più di 3 euro…

L’ESA ha prodotto un bellissimo video che spiega la missione di Rosetta e Philae.

Video Rosetta e Philae

Advertisements

Missione Rosetta: per la prima volta un modulo-sonda tocca il suolo di una cometa

Il modulo Philae si è distaccato oggi (12 novembre) dalla sonda Rosetta ed è atterrato con successo sulla Cometa 67P. Al termine di un’intensa notte di preparazione e sette ore e mezza di attesa nervosa, gli scienziati dell’ESA hanno ricevuto il primo segnale inviato da Philae dalla superficie della cometa. Ora il modulo inizierà un’intensa attività di esplorazione e raccolta dati, dai quali astrofisici e cosmologi sperano di trarre importanti informazioni sulla struttura delle comete e –chissà – sulle origini della vita sulla Terra.

Il modulo Philae in viaggio verso la cometa dopo il distaccco dalla sonda Rosetta [Immagine: ESA/Rosetta]

Il modulo Philae in viaggio verso la cometa dopo il distaccco dalla sonda Rosetta [Immagine: ESA/Rosetta]

La sonda spaziale Rosetta ed il modulo Philae si sono oggi separati, dopo un viaggio interplanetario durato 10 anni, e una nuova interessantissima fase della missione si è aperta. Philae ha affrontato sette ore di caduta libera sotto effetto della debole attrazione gravitazionale della Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, fino ad atterrare e ancorarsi al suolo. La conferma del successo è giunta alle 17:03 (CET), circa mezz’ora dopo l’atterraggio, tempo necessario al segnale inviato dal modulo per percorrere gli oltre 500milioni di chilometri che separano la Terra dalla Cometa 67P.

L’esplosione di gioia dei protagonisti dell’impresa, ossia gli scienziati e ingegneri dell’ESA, è stata immensa. Soprattutto data la grande difficoltà dell’operazione. In primo luogo, non è stato facile individuare un sito adeguato per l’atterraggio. La superficie della cometa si è manifestata molto più irregolare e scoscesa di quanto ci si attendesse: rocce, crateri e suolo ghiaioso hanno limitato molto le possibilità di scelta da parte dei responsabili della missione. In più occorreva tenere in conto la esposizione alla luce solare del sito, dato che la sopravvivenza di Philae dipende dalla sua possibilità di ricaricare le batterie tramite energia solare.

Tra i cinque luoghi possibili individuati, è stato scelto quello chiamato ‘J’ e successivamente ribattezzato ‘Agilkia’, per restare nel tema ‘antico Egitto’ che segna tutta la missione. Il nome Rosetta viene infatti da una famosa lastra, scoperta nel 1799 d.C., che riporta una stessa inscrizione in geroglifico e greco, la quale permise l’interpretazione dell’antica scrittura egiziana. Philae invece è un’isola nel fiume Nilo che ospitava splendidi templi, i quali nel 1977 furono smontati e ricollocati su un’altra isola: Agilkia, per l’appunto.

Philae è il primo modulo costruito dall’essere umano a posarsi sulla superficie di una cometa, così come Rosetta è l’unica sonda che orbiti intorno ad una cometa. Pertanto si tratta di un evento eccezionale, che dimostra il successo di anni di lavoro, di accurati studi e ricerche, nonché calcoli precisi e controlli minuziosi. Ma la parte migliore deve ancora venire: si tratta delle immagini e dei dati che il modulo raccoglierà.

Il modulo Philae e i suoi numerosi strumenti di misura. [Immagine: ESA/Rosetta]

Il modulo Philae e i suoi numerosi strumenti di misura. [Immagine: ESA/Rosetta]

Alla scoperta della Cometa 67P

Equipaggiato con dieci strumenti di alta tecnologia, Philae sarà in grado di misurare la densità e le proprietà termiche della superficie della cometa, i suoi campi magnetici, la composizione dei suoi gas, nonché del suolo. Esso possiede infatti un trapano che può scavare fino a 20 centimetri di profondità e raccogliere materiale, il cui contenuto sarà analizzato sul posto.

Le batterie del modulo gli permetteranno di sopravvivere e raccogliere dati per 65 ore, dopodiché l’attività di Philae dipenderà solo dal Sole. Se i pannelli solari riceveranno abbastanza energia per ricaricare le batterie, il modulo potrà vivere per altri tre o quattro mesi, continuando il suo lavoro per un’ora ogni due giorni circa. A marzo la cometa raggiungerà il punto dell’orbita più vicino al sole e a causa della temperatura elevata gli strumenti di Philae non saranno più in grado di funzionare.

Grazie ai dati raccolti da Rosetta e Philae gli scienziati sperano di apprendere molto riguardo alla composizione delle comete e alle loro interazioni con il vento solare, flusso di particelle cariche emesso dal Sole. Alcuni scienziati suppongono che l’acqua e i componenti chimici alla base della vita possano essere stati portati sulla Terra – nei primi stadi della sua esistenza – proprio dalle numerose comete che entrarono in collisione con il nostro pianeta.

Presto Philae incomincerà a inviare foto della superficie della cometa, che si aggiungeranno alle splendide immagini che la stessa Rosetta va raccogliendo dalla sua posizione in orbita. Tutti gli aggiornamenti sono disponibili sul blog ufficiale della missione.

Fasi della discesa e di raccolta di dati di Philae. [Immagine: ESA/Rosetta]

Fasi della discesa e di raccolta di dati di Philae. [Immagine: ESA/Rosetta]

Momento storico per Rosetta, prima sonda nell’orbita di una cometa

Lo scorso 6 agosto la sonda spaziale Rosetta ha raggiunto la Cometa 67P dopo un viaggio durato ben 10 anni. Dai primi dati emergono già alcune sorprese. Intanto gli scienziati cercano una base di atterraggio per il modulo Philae, che scenderà sul suolo il prossimo novembre.

La cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko fotografata da Rosetta lo scorso 3 agosto da una distanza di 285km. [Immagine: ESA/Rosetta/MPS]

La cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko fotografata da Rosetta lo scorso 3 agosto da una distanza di 285km. [Immagine: ESA/Rosetta/MPS]

Dopo 10 anni di viaggio interplanetario e circa 6,5 miliardi di chilometri di tragitto, la sonda spaziale Rosetta ha raggiunto la sua destinazione, ossia la Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko .

Si tratta di un evento di importanza storica per l’Agenzia Spaziale Europea (ESA), che ha programmato e seguito la missione durante tutti questi anni. Rosetta, infatti, è il primo veicolo ad entrare nell’orbita di una cometa e analizzarla così da vicino.

Al momento la sonda si è accostata a 100 km dalla superficie, ma presto entrerà nell’orbita, dove resterà fino al dicembre del 2015 per raccogliere importanti dati e immagini relativi al corpo celeste.

La sonda spaziale Rosetta in un immagine virtuale dell’ESA. [Immagine: ESA/Rosetta/MPS]

La sonda spaziale Rosetta in un immagine virtuale dell’ESA. [Immagine: ESA/Rosetta/MPS]

Il modulo Philae

Gli scienziati dell’ESA prima di tutto osserveranno la superficie della cometa per scegliere un luogo adatto all’atterraggio. A toccare il suolo, però, non sarà la stessa Rosetta, bensì un modulo chiamato Philae. Si registrerà così un altro primato, visto che mai prima d’ora una sonda o un modulo è atterrato su una cometa.

Philae svolgerà misure dirette delle proprietà della Cometa 67P, grazie all’impiego di un ricco corredo di strumenti di alta tecnologia. Inoltre, trivellerà il suolo per penetrare nel nucleo del corpo celeste e analizzarne la composizione. Le informazioni che se ne trarranno saranno preziose ai fini dello studio della formazione del Sistema Solare.

Il  modulo Philae, progettato e fabbricato in gran parte in Italia [Immagine: ESA/Rosetta]

Il modulo Philae, progettato e fabbricato in gran parte in Italia [Immagine: ESA/Rosetta]

Cosa sono le comete e perché è importante studiarle?

Una cometa è un corpo celeste relativamente piccolo, simile ad un asteroide, però composto prevalentemente di ghiaccio. Nello specifico, si tratta di acqua, anidride carbonica e metano – tutti ghiacciati – mescolati ad aggregati di polveri di roccia e vari minerali.

Gli astronomi pensano che le comete siano residui rimasti dalla condensazione della nebulosa da cui nacque il nostro Sistema Solare, per questo il loro studio può aiutarci a comprenderne le origini.

Per di più, probabilmente le comete giocarono un ruolo importante nella formazione degli oceani e dell’atmosfera e, dato che contengono molecole organiche complesse, forse hanno a che fare anche con l’origine della vita sulla Terra.

Prime scoperte

Spettacolari immagini della Cometa 67P sono già state inviate da Rosetta nei giorni scorsi. Si è potuto osservare che il corpo celeste, lungo circa 4 km, è piuttosto irregolare nella forma e ha una superficie alquanto impervia. Esso presenta una parte più grossa e una più piccola, definite rispettivamente “corpo” e “testa”. La parte che le congiunge, il “collo”, appare più brillante del resto.

Questa struttura singolare (che fa pensare alla fusione di due comete) ha sorpreso gli astronomi, così come la temperatura del corpo celeste, che è di 20-30 gradi superiore a quanto atteso. La cometa è dunque troppo calda per essere interamente coperta di ghiaccio.

Rosetta ha impiegato uno spettrometro a radiazione infrarossa per misurare la temperatura della Cometa 67P, risultata di -70ºC. L’osservazione della superficie ha inoltre permesso di notare che essa non è particolarmente riflettente. L’unione di questi due dati ha indotto gli astronomi a supporre che il suolo presenti solo delle chiazze di ghiaccio, in mezzo ad una crosta fatta di polveri.

Maggiori informazioni riguardo alla composizione della cometa saranno raccolte man mano che la sonda si avvicinerà e, in particolare, quando Philae toccherà il suolo del corpo celeste.

La missione entra nella fase calda…

Nei prossimi mesi gli esperti dell’ESA, che seguono la missione dalla sede di Darmstat, in Germania, procederanno a far entrare la sonda in un orbita circolare intorno alla cometa e ad avvicinarla gradualmente ad essa. Queste complicate manovre saranno svolte sotto la guida di Paolo Ferri, responsabile delle operazioni, e di Andrea Accomazzo, direttore di volo di Rosetta. Esse sono preliminari alla fase più delicata della missione: la discesa e l’atterraggio di Philae, programmato per il prossimo mese di novembre.

C’è grande tensione all’ESA per la difficoltà delle operazioni, ma dopo più di dieci anni di attesa, gli scienziati sono molto eccitati.

Rosetta infografica

La missione di Rosetta è iniziata nel marzo del 2004 e proseguirà fino al dicembre 2015. Qui illustrate le tappe storiche. [Infografica: ANSA/Centimetri]


Curiosità

67P o 46P?

La Cometa 67P fu scoperta nel 1969 dagli astronomi ucraini Klim Churyumov e Svetlana Gerasimenko. Essa compie un giro completo intorno al sole ogni 6.5 anni.

L’obiettivo originario della missione di Rosetta non era la Cometa 67P, bensì la 46P/Wirtanen, ma la missione fu ritardata (il lancio era previsto per il gennaio 2003), pertanto gli scienziati cambiarono destinazione, sulla base della posizione nell’orbita delle due comete e criteri di ordine pratico ed economico ad essa connessi.

Dagli antichi Egizi all’esplorazione dello spazio

Rosetta è così chiamata in ricordo della celebre stele che ha tale nome, una pietra incisa dagli antichi Egizi che fu fondamentale per decifrare i geroglifici. La pietra aprì la via alla comprensione di una civiltà antichissima e perduta. Analogamente, gli scienziati sperano che la sonda Rosetta possa fornire dati preziosi per una nuova comprensione delle origini del Sistama Solare.

Philae, invece, è il nome di un’isola sul Nilo. Un obelisco trovato su di essa fornì all’archeologo francese Champollion ulteriori elementi che gli permisero di decifrare completamente i geroglifici della stele di Rosetta.