Ha percorso quasi 5 miliardi di chilometri in 7 anni spingendosi fino agli estremi confini del Sistema Solare e ha portato agli scienziati di tutto il mondo un regalo prezioso: polvere di stelle. Stardust, la sonda americana lanciata nel 1999 e rientrata con successo sulla Terra all'alba del 15 gennaio 2006, aveva l'obiettivo di catturare i microscopici frammenti della cometa Wild 2, in orbita attorno al Sole tra Marte e Giove.
Aspirapolvere cosmico. La raccolta dei campioni è avvenuta nel gennaio del 2004: la sonda, arrivata a 236 chilometri di distanza dalla cometa, ha fatto uscire dalla stiva una speciale "paletta" grande quanto una raccdhetta da tennis, cosparsa di un aerogel, una sostanza leggerissima e trasparente (spugnosa, 1000 volte meno densa del vetro, composta al 99,8% di aria, in grado di intrappolare le minuscole particelle di polvere della cometa. Dopo la raccolta, Stardust ha ripreso la via di casa ed ha infine toccato terra nei pressi di una base militare nel deserto dello Utah.
Il 5 settembre 1977 dalla base di lancio di Cape Canaveral partiva la missione Voyager 1. La sonda gemella, Voyager 2, era partita qualche giorno prima, il 20 agosto. Fu un progetto estremamente impegnativo perché si voleva sfruttare una situazione planetaria molto rara, quella che vedeva più o meno tutti i grandi pianeti esterni (quelli giganti e gassosi) allineati, e quindi li si poteva sorvolare da vicino. Fu questo il motivo che portò la Nasa a costruire ben due sonde simili e a lanciarle nel giro di pochi giorni.
Nei primi anni '70 la Nasa progettò la missione Voyager per fare un "tour" di Giove e Saturno, ed eventualmente anche di Urano e Nettuno, se tutto fosse andato per il meglio. Voyager 1 e Voyager 2 sono identiche in costruzione, ma sono partite seguendo traiettorie diverse per avvicinarsi ai pianeti da angolazioni differenti. Ogni sonda pesa quasi 700 kg ed è dotata di 10 strumenti scientifici, dalle macchine fotografiche agli strumenti per lo studio della composizione dei pianeti, delle radiazioni cosmiche e del Sistema Solare: le migliori immagini sono stete raccolte da Voyager 2. Al momento del lancio si pensava che potessero "lavorare" per 5 anni: a tutt'oggi continuano a funzionare.
Luna e Terra in un unico scatto: è la prima foto scattata da una sonda che le rappresenta insieme, nella loro interezza, in un unica immagine. Al momento dello scatto Voyager 1 si trovava a 12 milioni di km dalla Terra.
Foto: © Nasa / Voyager 1
Dopo due anni di viaggio, Voyager 1 arrivò nell'orbita di Giove e lo fotografò per un paio di mesi. Le immagini in sequenza dell'avvicinamento a Giove, da 58 a 31 milioni di chilometri di distanza, sono raccolte in questa animazione online su Wikipedia. Le immagini furono prese ogni 10 ore per 28 giorni alla stessa ora locale gioviana, sempre centrate sulla Macchia Rossa.
La più grande tempesta del Sistema Solare ripresa da Voyager 1. La Grande Macchia Rossa imperversa nell'emisfero meridionale di Giove da almeno 4 secoli, da quando fu osservata per la prima volta al telescopio. Vedi anche: 8 meraviglie del Sistema Solare (multimedia).
Giove e i suoi satelliti in un collage di immagini riprese dalla Voyager 1. Lanciata nell'estate del 1977, la sonda giunse nell'orbita di Giove il 5 marzo 1979.
Grazie a Voyager 1 sappiamo che Io, una delle principali lune di Giove, è uno dei corpi celesti più irrequieti. La sua superficie viene costantemente rimodellata da eruzioni vulcaniche: nel corso degli anni successivi sono stati identificati oltre 150 vulcani attivi.
Un'altra immagine della luna di Giove fotografata da Voyager 1. Finora nel Sistema Solare sono stati osservati oltre 170 satelliti. Sono tra i luoghi più inospitali che conosciamo, eppure su alcuni di essi potrebbero esistere condizioni favorevoli allo sviluppo della vita. Vedi anche: Le lune del Sistema Solare.
Nel 1980 Voyager 1 arrivò a Saturno, avvicinandosi fino a 120.000 km. La sonda si dedicò in particolare allo studio degli anelli e per la prima volta fotografò da vicino il misterioso Titano, un satellite avvolto da una densa atmosfera.
Arrivato a Saturno, Voyager 1 si sarebbe anche potuto spegnere: era stato messo in conto. Ma incredibilmente la sonda ha continuato a lavorare e a inviare a Terra i dati: ancora oggi (gennaio 2016), quasi 40 anni dopo la partenza e a 20 milioni di km di distanza da "casa", la Voyager prosegue la missione e ci sta aiutando a comprendere il campo magnetico che circonda il Sistema Solare e la natura della "frontiera". A guidare la navicella è ancora il suo computer di bordo, che ha una potenza 100.000 volte inferiore a un iPad. Gli strumenti ancora attivi grazie al generatore termonucleare, che dovrebbe funzionare almeno fino al 2025. Vedi anche: gli archivi di Focus.it su Saturno.
L'emisfero sud di Saturno in "falsi colori". La sonda è arrivata quando nell'emisfero meridionale era inverno: vedi Le stagioni di Saturno.
L'orbita della sonda, calcolata per studiare Titano da vicino, la portò fuori dal piano dell'eclittica, impedendole di visitare altri pianeti. In quel momento è iniziato il suo viaggio verso la "frontiera".
La prima foto di Mimas, una delle lune di Saturno: ecco altre foto curiose di Mimas, che assomiglia un po' a PacMan e un po' alla Morte Nera di Guerre Stellari.
Questa foto, ottenuta incollando 60 immagini diverse, è il primo ritratto che abbiamo del Sistema Solare, ripreso da 6,4 miliardi di km di distanza dalla Terra. Nell'immagine, il nostro pianeta è una minuscola mezzaluna di luce grande 0,2 pixel: casualmente, la Terra si trova proprio nel centro di uno dei raggi di luce causati dal fatto che la fotocamera era puntata in direzione del Sole. L'immagine è il frutto di tre esposizioni a differenti filtri di colore - viola, blu e verde - ricombinate per avere i colori. Il "rumore" della foto è invece dovuto all'ingrandimento.
Questa elaborazione grafica - realizzata sulla base dei dati provenienti dalle due sonde Voyager - mostra il Sistema Solare visto da un ipotetico osservatore esterno. I colori rappresentano l'intensità del campo magnetico intorno al Sistema Solare: il rosso indica intensità massima, il blu intensità minima. Le due linee corrispondono alle traiettorie delle sonde nel settembre del 2012: rossa per Voyager 1, magenta per Voyager 2. Il Sole non è al centro della bolla magnetica perché, insieme all'intero Sistema Solare, è in movimento, e lo spostamento "deforma" la bolla magnetica. All'epoca dello scatto le due sonde erano sul confine dell'eliosfera.
Settembre 2012: la velocità del vento solare è quasi a zero, mentre le radiazioni cosmiche sono più intense. Questo aveva fatto pensare che la sonda fosse ormai oltre la frontiera o quasi: tuttavia, a distanza di tre anni, la linea di demarcazione non è ancora stata superata (vedi Voyager 1 nel fango magnetico). Il confine, l'eliopausa, non è netto: secondo alcuni è una fascia "porosa" con rientranze e prolungamenti (vedi la ricostruzione qui sopra). Solo quando la sonda l'avrà completamente superata sapremo quanto è spessa. Sta di fatto che in questi giorni (settembre 2012), la Voyager 1, che viaggia a circa 17 chilometri al secondo (61.200 chilometri all'ora) si trova a 16,8 ore-luce dal Sole (circa 18 miliardi di chilometri): ogni segnale che trasmette impiega quasi 17 ore per raggiungere la Terra.
A bordo delle due Voyager c'è un disco di rame placcato d’oro che, se mai fosse decodificato da qualche ipotetica creatura aliena, racconterebbe chi siamo e da dove arrivano le sonde. In questo disco (nella foto, la copertina) ci sono fotografie, diagrammi, disegni, suoni e canzoni, Il materiale, selezionato da un team di scienziati coordinati da Carl Sagan, comprende diagrammi che spiegano com'è fatto l'uomo, la donna e il feto, la struttura del dna e persino come si caccia nella savana africana. Ci sono suoni di vulcani e uccelli, e brani delle sinfonie di Beethoven e canzoni di musica rock (Johnny B. Goode di Chuck Berry, per esempio). E ci sono i saluti in varie lingue del mondo, italiano compreso (potete scaricarlo dal sito della Nasa).
Un caldo rientro. La capsula con i campioni, 60 centimetri di diametro e un peso di oltre 45 kg, è entrata nell'atmosfera terrestre a una velocità di 49.000 km/h. Nonostante l'attrito l'abbia surriscaldata fino a farle raggiungere una temperatura di oltre 2.700 °C, tutto è andato per il meglio. A circa 30.000 metri di altezza si è aperto il primo paracadute, e a 3.000 il secondo: il prezioso contenitore ha toccato il suolo con la delicatezza di un aliante.
Ora i campioni prelevati da Stardust verranno inviati in tutti i più importanti centri di ricerca del mondo, tra cui il laboratorio di Capodimonte (Napoli): obiettivo dello studio sarà identificare gli elementi presenti nella polvere per avere un quadro più chiaro di come si sia formato il Sistema Solare, più di 4 miliardi di anni fa.
La polvere dei secoli. Wild 2 ha vagato per quasi 2 miliardi di anni in un'area dello spazio situata oltre Nettuno, nella cintura di Kuiper. Secondo gli scienziati, i corpi celesti di questa zona non dovrebbero aver subito le mutazioni che hanno portato alla formazione dei pianeti: Wild 2 dovrebbe quindi essere un ottimo esempio dei gas e delle polveri che hanno dato origine al nostro Sistema Solare.
Doppia trappola. Il primo passo sarà però quello di individuare tutte le particelle annegate nel gel: dovrebbero essere circa 2.000 microscopici campioni, grandi un quinto di un capello. Anche perché Stardust presentava una seconda "trappola di gelatina", per raccogliere le polveri disseminate nello spazio da vecchie stelle esplose. Sono queste polveri che danno poi vita a nuovi sistemi solari.
Riconoscerle e analizzarle sarebbe un grande passo in avanti per gli studi sulle trasformazioni della materia nell'Universo.
Aguzza la vista. Ma mentre le particelle presenti nella trappola per comete sono molto abbondanti, le altre, contenute nella trappola per "polvere di stelle", sono decisamente poche. Per analizzare tutto il materiale, la Nasa, in collaborazione con l'università di Berkeley, hanno avviato il programma di "scienza distribuita" Stardust@home, tutt'ora in corso, a cui tutti possono partecipare previo un corso di formazione online.
