Agli albori del cinema, c’era il film muto. Senza sonoro. Si guardavano le immagini in movimento sullo schermo, ed era già un gran bello spettacolo. I dialoghi, come anche i rumori di scena, bisognava immaginarseli. Un po’ come nello spazio, dove i suoni non si propagano in assenza d’aria e “nessuno può sentirti urlare”, per citare un classico del cinema (che però il sonoro ce l’aveva). In casi speciali, tuttavia, le vibrazioni nello spazio si possono misurare, aggiungendo una colonna sonora assolutamente originale allo show delle immagini celesti.
È il caso del recente sorvolo di Mercurio da parte di BepiColombo, missione delle agenzie spaziali europea (Esa) e giapponese (Jaxa) che lo scorso 8 gennaio ha “sfiorato” la superficie del pianeta più interno del Sistema solare per la sesta e ultima volta. Durante questa manovra di fionda gravitazionale, necessaria per l’inserimento – a fine 2026 – delle due sonde che compongono la missione in orbita attorno a Mercurio, alcuni strumenti di bordo hanno raccolto immagini e altri dati, come di consueto in questo tipo operazioni. Tra loro, anche l’Italian Spring Accelerometer (Isa), accelerometro made in Italy che ha registrato le vibrazioni della sonda in prossimità del pianeta, regalandoci il sottofondo sonoro di questo ultimo flyby immortalato nelle istantanee delle fotocamere di monitoraggio.
Tre immagini del sesto sorvolo di Mercurio da parte della missione BepiColombo, scattate dalle fotocamere di monitoraggio a bordo della sonda. Crediti: Esa/BepiColombo/Mtm
«Il suono è stato creato a partire dai dati accelerometrici di Isa raccolti nell’ora in cui la sonda si è trovata più prossima a Mercurio», spiega a Media Inaf Carmelo Magnafico, ricercatore dell’Istituto nazionale di astrofisica e co-investigator dello strumento Isa. «È stato necessario traslare in frequenza le misurazioni perché rientrassero nello spettro udibile dell’orecchio umano: in pratica, il tempo delle misure è stato compresso tanto da ridurre l’ora di dati a un minuto di suono. Isa è sensibile a tutte le accelerazioni subite dalla sonda che non siano direttamente dovute alla gravità, comprese le vibrazioni del satellite stesso. Per questo motivo i dati ci sono molto utili per capire tutte le forze, sia generate internamente che esternamente, che “spingono” la sonda su un’orbita diversa da quella che si otterrebbe sotto l’effetto esclusivo della gravità del Sole e di Mercurio».
Il video, pubblicato oggi dall’Esa, mostra una simulazione di BepiColombo durante il sorvolo con l’aggiunta – nella seconda metà del filmato – delle immagini di Mercurio raccolte durante il flyby. Dall’inizio alla fine, si percepisce un ronzio di fondo (non particolarmente piacevole) causato dal continuo tremolio del satellite: si tratta di piccole perturbazioni, dal carburante che viene leggermente sbatacchiato ai pannelli solari che vibrano alla loro frequenza naturale, fino al vapore nelle tubature di bordo. Man mano che ci si avvicina a Mercurio, si riconoscono altri suoni: per esempio, si possono ascoltare dei piccoli tonfi in corrispondenza dell’ingresso e della sonda all’interno dell’ombra del pianeta e, più tardi, anche in uscita. I rumori più forti, come il rombo, simile a quello di una grancassa, che si sente intorno al minuto 00:17 e poi di nuovo intorno al minuto 00:51, sono invece causati dalla rotazione dei lunghissimi pannelli solari (catturata, nel secondo caso, anche da una delle fotocamere di monitoraggio).
Questo spettrogramma riassume i momenti salienti del flyby registrati nei dati dello strumento Isa e trasformati in suono. In alto, indicato dalle frecce rosse, il contributo delle ruote di reazione. Nella parte inferiore, corrispondente alle frequenze più basse, si nota il contributo dei pannelli solari del modulo Mtm, i veri protagonisti del suono. Crediti: Esa/BepiColombo/Isa
«Un altro effetto visibile sui dati è quello delle maree che Isa e la struttura del satellite subiscono per l’estrema vicinanza di Mercurio», nota Magnafico. «L’effetto del pianeta è infatti quello di attrarre in maniera diversa le parti del satellite più prossime al suo centro, rispetto a quelle più distanti. Anche se piccolissimo, questo effetto viene riscontrato direttamente sui dati e percepito dal satellite che vorrebbe allungarsi e allinearsi con Mercurio». La compensazione di quest’ultimo fenomeno da parte delle ruote di reazione della sonda, che hanno il compito di mantenerlo nell’assetto comandato, risulta udibile sotto forma di un ronzio che cambia in frequenza a partire dal minuto 00:30 e che dura circa sette secondi.
Il ricercatore ricorda che attualmente, in fase di crociera, BepiColombo è formato da tre satelliti – il Mercury Planetary Orbiter (Mpo) dell’Esa, il Mercury Magnetospheric Orbiter (Mio) della Jaxa e il Mercury Transfer Module (Mtm) – ed è quindi molto più grande di come sarà il solo Mpo, a bordo del quale si trova Isa, durante la fase scientifica in orbita attorno a Mercurio. «L’analisi di questi dati è cruciale per il team di Isa», prosegue, «perché possiamo confrontare le misure con i segnali fisici attesi (il salto tra luce e ombra e i gradienti di gravità) e correlare tra loro tutti quelli registrati negli altri flyby in cui è stato possibile misurare effetti analoghi. Una sorta di calibrazione in volo». Questo sorvolo è stata l’ultima occasione per misurare molti di questi effetti con a bordo i pannelli solari del modulo Mtm, lunghi ciascuno 14 metri, che rendono la sonda più suscettibile alle vibrazioni. Il modulo di trasferimento, infatti, non entrerà in orbita attorno a Mercurio ma si separerà dai due orbiter una volta a destinazione.
«Isa opererà per prendere quanti più dati possibili in questa fase di crociera che offre delle caratteristiche particolari quando si è lontani da Mercurio e l’attività a bordo è limitata: questo ci sta consentendo di provare il nostro accelerometro in condizioni di quiete e imparare a individuare i molti effetti presenti a bordo», aggiunge Magnafico. «BepiColombo entrerà in orbita nel novembre 2026 e al quel punto abbandonerà l’Mtm e i suoi grandi pannelli solari e, nella primavera del 2027, comincerà la vera missione. Tuttavia i dati di calibrazione e le informazioni raccolte ora saranno preziosissime per distinguere tra loro gli effetti delle molte accelerazioni che agiranno sulla sonda».
Guarda il video sul canale YouTube dell’Esa (il suono è stereo, si consiglia l’uso delle cuffie):