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SONDA SPAZIALE/ Radiocronaca anticipata dello sbarco sulla cometa

Atterrare su una cometa: fantascienza? Invece no: per la prima volta, ci racconta CINZIA FANTINATI, un lander di una sonda spaziale sbarcherà proprio su una cometa

La sonda che andrà sulla cometa La sonda che andrà sulla cometa

Già il fatto che nei prossimi mesi un oggetto costruito dall’uomo, una sonda spaziale, si avvicinerà fino a 3 km e si affiancherà per un tratto al percorso di una cometa è qualcosa di sorprendente. Ma ancor più emozionante è quello che accadrà a metà novembre quando un lander scenderà sul nucleo della cometa e ne trapanerà la superficie prelevando campioni di materiale. Sarà il momento culminante della missione Rosetta, che proprio in questi giorni ha iniziato le manovre per il rendez-vous con la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Un evento che deve essere preparato in ogni minimo particolare e già fin d’ora i tecnici e gli scienziati dell’ESA (Agenzia Spaziale Europea) possono raccontare minuto per minuto quello che accadrà durante quel magico incontro. Come a fatto per Ilsussidiario.net l’ingegner Cinzia Fantinati, una giovane italiana che opera presso il Rosetta Lander Control Center ospitato dal Microgravity User Support Center (MUSC) del DLR (il centro aerospaziale tedesco) a Colonia.

Iniziamo col dire che il lander ha un nome che è tutto un programma: l’hanno infatti chiamato Philae, come un’isola sul Nilo dove è stato trovato un obelisco con delle incisioni che hanno aiutato la decifrazione della stele di Rosetta e quindi dei geroglifici egizi. «Come l’obelisco di Philae e la stele di Rosetta hanno permesso di comprendere un’antica civiltà, così il lander Philae e la sonda Rosetta contribuiranno a svelare i misteri dei più antichi componenti del nostro Sistema solare: le comete».

Ma per arrivare a tanto, servirà lo sforzo congiunto di diverse realtà. La missione Philae è realizzata da un consorzio europeo costituito da ESA, DLR, ASI, CNES (francese), MPS (tedesco) e da istituti scientifici in Austria, Finlandia, Francia, Germania, Ungheria, Italia, Irlanda e Inghilterra. Il DLR-MUSC è responsabile della preparazione e del monitoraggio delle operazioni di Philae; il CNES di Tolosa è responsabile della pianificazione delle operazioni scientifiche, del “Lander Flight Dynamics” e della raccolta e distribuzione dei dati scientifici; l’esecuzione delle operazioni di Philae avviene attraverso il centro ESA tedesco di Darmstadt.

«La missione Philae è una sfida tecnologica: basta pensare che si tratta di far un atterraggio “dolce” di un oggetto di 1 metro cubo e 100 kg di peso, con a bordo 10 strumenti scientifici su un oggetto celeste che viaggia a 100.000 km/h del quale non sappiamo quasi nulla e in condizioni ambientali estreme e in buona parte ignote. Il tutto in totale autonomia nella esecuzione delle operazioni, dato che a quella distanza - 3.4 Unità Astronomiche (UA), pari a 500 milioni di km – un segnale da Terra impiega circa mezz’ora a raggiungere Rosetta».

Ma cosa è successo finora? Durante la fase di crociera, dal 2004, Philae ha viaggiato attaccato alla sonda Rosetta e normalmente è stato spento; dal momento del lancio ha operato per circa 2750 ore, effettuando alcune operazioni come: la verifica periodica dello stato di strumenti e sottosistemi, la calibrazione, la manutenzione, l’aggiornamento del software e alcune osservazioni scientifiche durante i fly-by di due asteroidi che Rosetta ha svolto nel 2008 e 2010.

Ed ora? «Ora Rosetta si trova sulla traiettoria di avvicinamento alla cometa ed entrerà nella sua orbita in agosto. Nei prossimi mesi gli strumenti a bordo della sonda osserveranno la cometa in sempre maggior dettaglio e le immagini e i dati ottenuti serviranno anche per selezionare un’area “sicura” per l’atterraggio di Philae, previsto a novembre».

La speciale “radiocronaca” della nostra interlocutrice si fa più avvincente. «Al momento dell’atterraggio Philae sarà alla distanza di 3 UA dal Sole. Il comando Go/NoGo finale è fissato circa otto ore prima della separazione del lander da Rosetta; dopo di che verranno effettuate le delicate manovre per entrare nella giusta traiettoria per lo sganciamento di Philae. Dopo il Go finale l’esecuzione e il monitoraggio delle operazioni di separazione è affidato alle procedure automatiche a bordo di Rosetta».

Durante la fase di discesa verso il nucleo cometario, Philae eseguirà autonomamente le seguenti operazioni: apertura delle gambe meccaniche ed estensione della parte centrale del Landing Gear; preparazione degli arpioni; esecuzione di alcune misurazioni scientifiche. Arrivata al suolo, si stabilizzerà e arpionerà il terreno per garantire l’aggancio. Poi inizierà subito le misure, utilizzando i 1000 Wh della batteria principale per circa 12 ore. Per i primi 90 minuti Rosetta rimarrà nel raggio di comunicazione del Lander, per permettergli di trasmettere le prime comunicazioni sul suo stato; «dopo di che scomparirà dall’altra parte delle cometa».

Durante il primo blocco di operazioni scientifiche, gli ingegneri analizzeranno lo stato di Philae per decidere se è possibile procedere all’esecuzione di movimenti meccanici; in caso positivo, come tutti si augurano, entrerà in funzione il gioiello dell’ingegneria progettato al Politecnico di Milano dal team della professoressa Amalia Finzi e realizzato dalla Selex ES (gruppo Finmeccanica): lo speciale trapano SD2. Con questo la cometa verrà perforata fino a 20-22 cm di profondità e i campioni di materiale saranno depositati e riscaldati in appositi “fornetti” per analizzarne i gas ed eseguire la analisi chimiche (spettrografia, gascromatografia).

«Nel frattempo, ingegneri e scienziati avranno valutato la location migliore dove inserire la sonda Mupus – Pen, lunga 35 cm e dotata di 16 sensori termici: una sorta di “martello elettromagnetico” che verrà posta a circa un metro dal lander».

Circa 45 ore dopo l’atterraggio, si prevede che tutta l’energia della batteria principale sia stata utilizzata e questa fase di indagini si concluderà;«il periodo esatto potrà variare, a seconda di della quantità di energia ricevuta dai pannelli solari e della temperatura interna del lander, che, ricordiamo, opera in condizioni non ben conosciute».

A questo punto inizierà la cosiddetta missione estesa, nella quale verrà utilizzata la batteria secondaria ricaricata in fasi successive attraverso l’energia che arriva dai pannelli solari. Philae è progettato per operare fino a una distanza di 2 UA (circa 300 milioni di km) dal Sole. «Ma la missione sulla cometa terminerà quando i sottosistemi principali cesseranno di funzionare o per mancanza di energia sufficiente dai pannelli solari o per imprevedibili condizioni climatiche estreme».

E con questo, termina anche la nostra radiocronaca anticipata dalla cometa.

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