La sonda Rosetta e il suo cuore tecnologico made in Italy

Dopo un viaggio di 10 anni (e quasi 3 anni di letargo), la sonda dell'Esa Rosetta alle 11 del 20 gennaio si risveglierà e inizierà le operazioni di avvicinamento alla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Ecco i dettagli della missione e la tecnologia italiana - fornita dall'Asi - a bordo della navicella.

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Il lander Philae si stacca dalla sonda Rosetta e atterra sulla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko in una illustrazione artistica. Immagine cortesia ESA.

Missione Rosetta

# Il risveglio di Rosetta live (Diretta video e tweet dalle 10.15 del 20 gennaio)

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Dove si trova ora la sonda Rosetta (Multimedia)

# Come avverrà il risveglio di Rosetta (Video)

20 gennaio ore 11: la sonda dell’Agenzia Spaziale Europea (Esa) Rosetta si risveglierà dopo 31 mesi di letargo (967 giorni per la precisione) e - lentamente - riprenderà  a funzionare inviando al centro di controllo dell’Esa ESOC tutti i dati relativi al suo stato interno. La ripresa delle attività è stata codificata nel software di bordo e il risveglio avverrà in maniera automatica senza segnali provenienti dalla Terra.

Il calendario della missione Rosetta

Sarà anche un momento fondamentale quello del risveglio, ma è soltanto il primo di una serie di appuntamenti importanti per la sonda Rosetta.

A partire dal mese di aprile, seguiranno vari check-up per i diversi strumenti scientifici e sottosistemi di bordo. A maggio inizieranno le manovre di avvicinamento alla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko; l'arrivo è previsto per agosto quando partiranno le prime osservazioni a distanza (in termini tecnici il global mapping).

Infine il grande evento - a novembre - quando il piccolo lander Philae che ora si trova a bordo della sonda madre si staccherà e atterrerà, arpionandosi, al nucleo della cometa. Poi la sonda e la cometa 67P viaggeranno insieme, raggiungendo il perielio nell’agosto del 2015 per poi allontanarsi dal Sole. È previsto che Rosetta sia in grado di comunicare e inviare dati scientifici fino a dicembre del 2015.

Il lungo viaggio
Durante il suo viaggio di oltre 10 anni, la sonda Rosetta ha sfruttato l’effetto “fionda gravitazionale” una volta attorno a Marte e ben tre volte attorno alla Terra, e ha avuto incontri ravvicinati (fly-by) con gli asteroidi Steins nel 2008 e Lutetia nel 2010, prima di proseguire il suo viaggio nello spazio profondo in stato di ibernazione. Ma questi passaggi ci hanno permesso di raccogliere alcune originali foto del nostro pianeta e soprattutto di studiare gli asteroidi, come si può vedere nella gallery qui sotto (la notizia prosegue sotto).

Rosetta a caccia di misteri
Come la famosa Stele di Rosetta che permise di decifrare la misteriosa lingua dei geroglifici, così la sonda europea dovrebbe permetterci di decifrare i segreti che ancora avvolgono la nascita del nostro Sistema Solare. Lo farà andando a caccia delle informazioni nascoste nelle comete che sono sono tra i più antichi corpi celesti del nostro Sistema Solare e conservano i campioni del materiale da cui si formarono il Sole e i pianeti 5 miliardi di anni fa. Mentre i pianeti sono cambiati nel tempo, questi corpi celesti sono infatti rimasti praticamente uguali.

Studiando la natura dei loro gas e delle loro polveri, Rosetta aiuterà gli scienziati a saperne di più sul ruolo delle comete nell'evoluzione del Sistema Solare e sulla presenza – nel loro nucleo – di molecole organiche complesse alla base delle forme di vita come noi le conosciamo.

Com'è fatta la sonda
Come detto, Rosetta è composta di due parti: orbiter e lander. La sonda “madre” porta infatti con sé una sonda "figlia" denominata “Philae” che, una volta in prossimità della cometa, si separerà dalla sonda madre e si poserà sulla cometa per eseguire le analisi  delle proprietà chimico-fisiche e mineralogiche della cometa.


[La notizia prosegue sotto il video che approfondisce la scienza della missione Rosetta]


Il contributo italiano
La partecipazione italiana alla sonda Rosetta è stata fondamentale come spesso avviene nelle principali missioni dell'Esa da Cassini a Gaia. In particolare la ricerca e l'innovazione tecnologia italiana si è concentrata in 3 punti: i pannelli solari, tre strumenti della sonda madre e la mini-trivella del lander. Vediamoli nel dettaglio.

1. Pannelli solari
Il Solar Array è costituito da celle solari ad alta efficienza in grado di garantire la potenza elettrica necessaria anche alle distanze dal Sole superiori a 2 Unità astronomiche (UA) raggiunte da Rosetta. Sono state fornite dall'Agenzia Spaziale Italiana (Asi) e da Galileo Avionica di Milano.

2. Gli strumenti a bordo
Sono tre gli strumenti di Rosetta Made in Italy forniti grazie all'Asi: GIADA, VIRTIS e OSIRIS destinati a studiare la composizione della cometa.

VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer) è uno spettrometro che riunisce 3 canali di osservazione in un unico strumento. Con le sue osservazioni si cercherà di risalire alla natura delle parti solide che compongono il nucleo della cometa e tracciare le sue caratteristiche termiche. I dati ottenuti, combinati con i dati acquisiti da altri strumenti, saranno utilizzati per selezionare la zona sulla quale far posare il lander.

GIADA (Grain Impact Analyser and Dust Accumulator) è uno strumento in grado di analizzare le polveri e piccoli grani di materiale presente nella chioma della cometa misurandone le proprietà fisiche e dinamiche, tra le quali la dimensione, il rapporto tra materiale granuloso e quello gassoso, la velocità delle particelle.

OSIRIS/WAC (Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System) è lo strumento principale della missione Rosetta per la raccolta delle immagini della cometa. È composto da due sistemi di ripresa: NAC (Narrow Angle Camera), ottimizzato per ottenere mappe ad alta risoluzione del nucleo della cometa, fino a 2 cm per pixel, con una capacità di messa a fuoco da 2 km a infinito e da 1 a 2 km; WAC (Wide Angle Camera), ottimizzato per ottenere una mappa panoramica ad alta risoluzione del materiale gassoso e delle polveri nei dintorni del nucleo della cometa.
Il sistema WAC di OSIRIS è di responsabilità italiana ed è progettato per lo studio accurato delle emissioni gassose della cometa sia nel visibile che nella banda UV. Le immagini acquisite da questo canale saranno utilizzate per selezionare la zona in cui si dovrà posare il lander.

3. La trivella di Philae
ASI è il terzo principale contributore del lander Philae dopo l’Agenzia Spaziale tedesca DLR e quella francese CNES. A bordo di Philae si trova la trivella che permetterà di analizzare la composizione del nucleo della cometa anche in profondità. Si chiama SD2 (Sample Drill & Distribution) ed è stata sviluppata dal Politecnico di Milano.
SD2 rappresenta un elemento di elevata miniaturizzazione, condensando in appena 4Kg tecnologie ad altissime prestazioni: è in grado di resistere alle condizioni ambientali proibitive in cui si troverà ad operare mentre cercherà di penetrare il nucleo della cometa sino a 20 cm di profondità. Un meccanismo sofisticato consentirà di distribuire i campioni prelevati (diametro di circa 2,5 millimetri) in appositi contenitori così da rendere possibile lo studio delle proprietà mediante alcuni degli strumenti a bordo del lander. Il funzionamento del sistema SD2 è regolato da un software sofisticato, installato nel computer di bordo del lander.

Gli strumenti di Rosetta Ingrandisci

I precedenti
L’unica volta che un oggetto costruito dall'uomo ha raggiunto una cometa fu nel luglio del 2005 quando la sonda Deep Impact lanciò un oggetto del peso di 370 kg verso la cometa Tempel 1. Lo scopo era quello di creare un piccolo cratere e far sollevare della polvere al fine di studiarne la composizione da parte della sonda madre. Altre sonde poi, dalla Giotto alla Stardust, si sono avvicinate, sfiorandole a distanze diverse ma ad alta velocità, ad altre comete per fotografarle e studiarne le polveri che lasciano dietro sé. Ma mai si è avuto un “atterraggio morbido” su una di esse.

La missione di Rosetta
Nella prima fase di global mapping, Rosetta compirà vari voli radenti sulla cometa 67P, seguendo un'orbita triangolare, e ne misurerà la gravità, la massa e la forma del nucleo e farà le prime analisi della sua “atmosfera” fatta di gas e polveri.
Dopo questa prima mappatura e una volta individuato il luogo migliore per un atterraggio, il lander Philae, si staccherà dalla sonda madre e atterrerà sulla cometa a una velocità di 3,6 km all’ora. La data prevista per questa delicata operazione è l’11 novembre. Per evitare che Philae rimbalzi nello spazio a causa della bassissima gravità, due arpioni lo ancoreranno alla superficie.

20 Gennaio 2014