VERSO COMETE INCONTAMINATE E LUNE MARZIANE

Nuove mete europee nel Sistema solare

Due sono le nuove missioni per le quali nei giorni scorsi, in Europa, sono stati fatti passi decisivi: Comet Interceptor dell’Esa e Mmx della Jaxa. La prima è la nuova missione di classe F dell’Esa, il cui bersaglio è ancora sconosciuto ma sarà una cometa incontaminata o un altro oggetto interstellare che si troverà a passare nelle vicinanze. Mmx invece è una missione spaziale dedicata all'esplorazione dei due satelliti naturali di Marte, ideata dalla Jaxa ma con una forte partecipazione europea

Schema della sonda Comet Interceptor. Crediti Comet Interceptor consortium

Il 19 giugno 2019, Comet Interceptor è stata selezionata come la nuova missione di classe F (dove F sta per fast, veloce) dell’Esa, all’interno del programma Cosmic Vision 2015-2025. L’aggettivo “veloce” si riferisce al tempo di implementazione, in quanto la durata prevista per lo sviluppo totale della missione – dalla selezione alla disponibilità per il lancio – sarà di circa otto anni. Le missioni di classe F hanno una massa al lancio inferiore a una tonnellata e condividono il viaggio nello spazio con una missione di classe media, sfruttando lo spazio presente nel lanciatore e la spinta verso il punto di Lagrange L2 del sistema Terra-Sole, a 1.5 milioni di chilometri “dietro” alla Terra, rispetto al Sole. Nel 2028, Comet Interceptor condividerà il viaggio con Ariel (Atmospheric Remote-Sensing Infrared Exoplanet Large-survey), una missione spaziale M4 dell’Esa dedicata allo studio degli esopianeti.

Comet Interceptor sarà la prima missione a visitare una cometa veramente incontaminata, oppure un altro oggetto interstellare che si dovesse presentare nelle vicinanze, tipo ‘Oumuamua. Viaggerà verso il corpo celeste, ancora sconosciuto, effettuando un sorvolo quando questo si troverà in prossimità dell’orbita terrestre. È dotato di tre sonde che eseguiranno osservazioni simultanee da più punti attorno alla cometa, creando un profilo tridimensionale dell’oggetto “dinamicamente nuovo”, contenente materiale non trasformato, sopravvissuto dagli albori del Sistema solare.

La cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko fotografata da Rosetta. Crediti: Esa.

«Le comete incontaminate o dinamicamente nuove sono del tutto inesplorate e costituiscono obiettivi interessanti per l’esplorazione di sonde spaziali a corto raggio, per comprendere meglio la diversità e l’evoluzione delle comete», afferma Günther Hasinger dell’Esa. «Le grandi conquiste scientifiche di Giotto e Rosetta – le nostre missioni dedicate alle comete – non hanno rivali, ma è giunto il momento, forti dei loro successi, di visitare una cometa incontaminata o essere pronti per il prossimo oggetto interstellare tipo ‘Oumuamua».

Comet Interceptor attenderà paziente in L2 il passaggio di un bersaglio adatto, quindi viaggerà verso l’obiettivo e i tre moduli di cui è costituito si separeranno poche settimane prima di intercettare la cometa. Ogni modulo sarà dotato di strumentazione scientifica complementare, in grado di fornire diverse prospettive del nucleo della cometa e del suo ambiente di gas, polvere e plasma. Tali misure multi-point miglioreranno notevolmente le informazioni tridimensionali necessarie per comprendere la natura dinamica di una cometa incontaminata mentre interagisce con l’ambiente del vento solare, in costante cambiamento.

Le precedenti missioni dedicate allo studio delle comete hanno incontrato comete di breve periodo, ossia comete con periodi orbitali inferiori ai 200 anni, che si sono avvicinate al Sole molte volte lungo le loro orbite in tempi relativamente recenti e di conseguenza hanno subito cambiamenti significativi: ad esempio, la cometa di Rosetta, la 67P/Churyumov-Gerasimenko, orbita attorno al Sole una volta ogni 6.5 anni, mentre la cometa Comet 1P/Halley, visitata da Giotto e da altri veicoli spaziali nel 1986, ritorna nei nostri cieli ogni 76 anni.

Comet Interceptor sarà diverso dalle altre missioni perché visiterà una cometa in transito nel Sistema solare interno per la prima volta, proveniente dalla vasta nube di Oort che si pensa circondi le zone più esterne del Sistema solare. Come tale, la cometa conterrà materiale che non ha subito molte elaborazioni da quando il Sistema solare si è formato. La missione offrirà quindi una nuova visione dell’evoluzione delle comete mentre migrano verso l’interno dalla periferia del Sistema solare.

In passato, le “nuove” comete sono state scoperte solo pochi mesi o anni prima di passare vicino al Sole, che è necessariamente un tempo troppo breve per pianificare, costruire e lanciare una missione spaziale, e per farla viaggiare verso il oggetto specifico prima che si allontani di nuovo dal Sole. Grazie a Pan-Starrs, lo strumento attualmente più efficiente per la scoperta di comete, e al Large Synoptic Survey Telescope, attualmente in costruzione in Cile, il catalogo delle nuove comete vedrà un progressivo arricchimento. In ogni caso, non è necessario conoscere la destinazione di Comet Interceptor durante la fase di preparazione della missione; la sonda spaziale sarà pronta e aspetterà nello spazio il momento propizio, e si presume completerà la sua missione entro cinque anni dal lancio.

Rappresentazione artistica della Martian Moons Exploration in prossimità delle lune di Marte. Crediti: Jaxa.

Ma non sarà solo una cometa l’obiettivo delle prossime missioni spaziali europee. La missione spaziale giapponese Martian Moons eXploration (Mmx), che coinvolge anche partner internazionali, tra cui l’Europa, intende atterrare su uno dei due satelliti di Marte: Phobos e Deimos. Il lancio è previsto nel 2024, entrerà nell’orbita di Marte nel 2025 e riporterà i campioni sulla Terra nel 2029. Il veicolo spaziale trasporterà un rover tedesco-francese che atterrerà su una delle due lune ed esplorerà la sua superficie per diversi mesi. Gli scienziati sperano così di ottenere nuove informazioni sulla formazione e l’evoluzione del Sistema solare.

«L’esplorazione a livello mondiale delle lune di Marte con un rover è una grande sfida tecnica che stiamo affrontando nell’ambito della nostra forte e collaudata partnership con Giappone e Francia», afferma Pascale Ehrenfreund della Dlr (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt). «Insieme, vogliamo allargare i confini di ciò che è tecnicamente fattibile nell’esplorazione robotica ed espandere la nostra conoscenza dell’origine del Sistema solare».

Il 18 giugno 2019 è stato firmato a Parigi un accordo di cooperazione che definisce la partecipazione della Dlr alla missione Mmx, guidata dall’agenzia spaziale giapponese Jaxa. Il giorno successivo è stato poi siglato l’accordo di cooperazione franco-tedesco per lo sviluppo del rover nell’ambito della missione Mmx.

Illustrazione del rover per Phobos. Crediti: Cnes

Il rover tedesco-francese sarà progettato e costruito con uno sforzo congiunto: la Dlr sarà responsabile dello sviluppo del corpo del rover e del suo sistema di locomozione robotizzato, insieme a uno spettrometro e un radiometro che saranno entrambi utilizzati per determinare le caratteristiche e la composizione della superficie. L’agenzia spaziale francese Cnes sta fornendo importanti contributi con i sistemi di telecamere per l’orientamento spaziale e l’esplorazione della superficie, così come il modulo di servizio centrale del rover. All’atterraggio, il rover sarà quindi gestito congiuntamente da Cnes e Dlr.

La missione Mmx seguirà le orme della fortunata missione precedente Hayabusa2, che ha esplorato l’asteroide Ryugu. Il 3 ottobre 2018, il lander Mascot (Mobile Asteroid e Surface Scout) saltò sulla superficie dell’asteroide e inviò sulla Terra immagini spettacolari di un paesaggio disseminato di macigni, pietre e quasi privo di polvere. Lo stesso giorno in cui Jaxa, Dlr e Cnes firmarono un primo memorandum d’intesa per la cooperazione nell’ambito della missione Mmx.