New Horizons di Lucio Furlanetto
La missione New Horizons (Nuovi orizzonti), dopo un paio di giorni di rinvii a causa del vento presente in quota, è partita
giovedì 19 gennaio 2006, alle ore 14 (costa est, 19 UT) mediante un razzo vettore Atlas V 551 dal sito di lancio 41. Nel sito della
missione, http://pluto.jhuapl.edu/launch/index.php,
trovate i dati compilati nel seguente modo:
La missione New Horizons è la prima della NASA per il New Frontiers Program, dove i programmi di esplorazione saranno svolti
da sonde spaziali di dimensione medie, al contrario delle grandi e costosissime navicelle utilizzate negli anni '80 e '90 del secolo
scorso: Magellan,
Galileo, Cassini.
Lo scopo principale della missione è quello di esplorare per la prima volta direttamente il pianeta Plutone, quindi pure il suo "grande satellite" Caronte e i piccoli satelliti scoperti nel 2005. Questa esplorazione avverrà mediante un veloce
attraversamento del suo sistema, come avvenne per le sonde Pioneer e
Voyager con Giove e Saturno,
e non con un'immissione in orbita come accadde per le Magellan
(Venere), Viking, Mars Pathfinder, Mars Global Surveyor,
Mars Express (Marte), Galileo (Giove),
Cassini (Saturno), in quanto successivamente la sonda viaggerà verso l'esterno del sistema solare per studiare
gli oggetti EKO (Edgeworth-Kuiper Objects, chiamati
anche KBO) che incontrerà sul suo percorso.
Plutone è l'unico pianeta non ancora visitato da una sonda lanciata dall'uomo, ma tra una decina d'anni la New Horizons provvederà
a colmare questa lacuna. La durata della missione vera e propria, con le riprese del pianeta e dei suoi satelliti e la misura dei loro
parametri fisico-chimici, durerà cinque mesi a cavallo del passaggio ravvicinato al pianeta.
Gli scienziati si attendono una rivoluzione nella conoscenza del nono pianeta, come ha affermato Alan Stern del Southwest Research Institute del Colorado. Il motivo principale della missione
è proprio di capire veramente com'è e di che cosa è fatto il pianeta e i suoi satelliti, distanti almeno quattro miliardi di chilometri
al perielio. Il progetto di lancio della NASA prevedeva si far partire la sonda dalla "Cape Canaveral Air Force Station" in Florida, non distante dalle altre rampe spaziali. La finestra di lancio sarebbe durata 29 giorni, aprendosi il 17 gennaio 2006 alle 13:24 ora locale (19:24 TU). Il piano di volo prevede che se, come è effettivamente avvenuto, il decollo avviene nei primi 11 giorni della finestra di lancio allora la New Horizons raggiungerà Plutone nell'estate del 2015. Un lancio effettuato dopo avrebbe comporatato un notevole ritardo, in quanto una partenza nel giorno di san Valentino (14 febbraio 2006) avrebbe significato un arrivo nel sistema di Plutone addirittura nel 2020.
Gli scopi della missione prevedono di studiare Plutone come corpo planetario, ma pure di capire la sua atmosfera, specialmente adesso che
è ancora in parte volatile perché riscaldata dal perielio avvenuto intorno al 1987. Come disse in un'intervista l'ingegnere dei sistemi
della missione David Kusnierkiewicz, dell'Applied Physics Laboratory della Johns Hopkins University, "intorno al 2020 l'intera
atmosfera del pianeta si sarà così raffreddata che si condenserà a terra in un nevischio, quindi non sarà studiabile" (NdR: per duecento
e passa anni!) Kusnierkiewicz aggiunse che il team del lancio ha due tentativi per fare un modo che la sonda giunga velocemente a
destinazione, cioé prima di quella data. Il liftoff della New Horizons avverrà mediante un razzo Atlas V-551, il meglio che la
NASA possa utilizzare oggigiorno, con cinque boosters laterali a propellente solido che danno una forte spinta di lancio, anche perchè
la sonda sarà quella che avrà la massima spinta iniziale impartita a una navicella, disponendo di una velocità di crociera di 48 mila
km/h (infatti avrà una velocità compresa tra 28.000 e 30.000 mph, NdR: mph=miglia orarie). Il primo stadio ha spinto in volo per 4m 33s (ripartiti in due fasi), mentre il secondo stadio (dotato d'un motore Centauro) è stato funzionante per due fasi separate, la prima di 4m 44s e la seconda, dopo un'orbita di parcheggio di 10m 6s, per altri 32m 23s, quando il vettore ha accelereato la New Horizons per portarla fuori dall'attrazione gravitazionale del nostro pianeta. Successivamente, a 42m 15s dalla partenza, il secondo stadio si è sganciato e la New Horizons è stata ulteriormente spinta da un motore Star 48B, che in questo caso aveva la funzione di terzo stadio, a partire dal tempo 42m 52s. Il terzo stadio si è spento a t+44m 20s proseguendo in volo inerziale per alcuni minuti. Alla fine, a t+47m 22s, la New Horizons si è separata anche dall'ultimo vettore e ha cominciato la sua "cavalcata" per il sistema solare in direzione di Giove, dal quale riceverà un gravity assist e una modifica della rotta che finalmente la lancerà verso Plutone e oltre. Per fare un confronto tra la sua velocità di crociera e quella delle missioni Apollo, si pensi che la sua le permette di superare l'orbita lunare in sole 9 ore, mentre le capsule delle missioni Apollo hanno impiegato tre giorni per entrare in orbita lunare! La New Horizons è ormai solo un modulo spaziale, immesso in un percorso che attraverserà l'intero sistema solare veloce come un proiettile. Inoltre, dato che il lancio è avvenuto prima del 3 febbraio 2006, il probe della New Horizons, utilizzando il gravity assist di Giove, acquisirà una velocità finale di ben 80.000 km/h (47.000 mph)! Nonostante la notevole velocità occorreranno ben dieci anni di volo perchè raggiunga Plutone. Nel frattempo essa sarà "ibernata", spegnendo la strumentazione non utilizzata durante il volo, con solo la parte elettronica necessaria che rimarrà accesa per evitare che il cuore della sonda geli alla bassissima temperatura presente nello spazio interplanetario, esternamente alla "coperta" della protezione termica. L'erogazione elettrica verrà sostenuta da un generatore termoelettrico, attivato dal decadimento di un isotopo radioattivo di plutonio, si badi bene, non utilizzabile per scopi bellici. Esso provvederà a generare 200 watt, permettendo ai sette diversi esperimenti scientifici della New Horizons di funzionare. Circa 12 settimane prima che la New Horizons giunga a Plutone, la camera video della sonda sarà attivata per riprendere il pianeta e i suoi satelliti in concomitanza con analoghe riprese dell'Hubble Space Telescope per poterle poi confrontare. Questo permetterà di definire meglio cosa siano le strutture che si intravvedono nelle immagini dell'Hubble Space Telescope. Per evitare che le parti rimaste inattive per anni, in questa missione praticamente un decennio, siano fortemente stressate dal riuso dopo esser rimaste a basse temperature, anche se non a quelle dello spazio interplanetario, coi conseguenti rischi che potrebbero portare a guasti catastrofici negli strumenti imbarcati, le navicelle che devono svolgere compiti scientifici a distanza di anni dalla loro costruzione di solito non hanno parti in movimento e la missione viene progettata per svolgere le riprese e misure secondo la geometria di volo del flyby. Nonostante questo è necessario che la sonda si riorienti spesso, in modo da permettere ai trasduttori della strumentazione di ricevere dai soggetti dell'indagine scientifica i segnali alle varie frequenze. Per permettere il riorientamento della New Horizons sono stati installati 16 motori a getto d'idrazina, i quali permetteranno le corrette manovre d'allineamento secondo i tre assi spaziali, in una maniera che alcuni tecnici della missione hanno scherzosamente definito un "balletto equamente complicato". La distanza della sonda dalla Terra è così grande che le trasmissioni da Plutone impiegano ben quattro ore e 25 minuti per raggiungerci e quindi diventa fondamentale che il software di gestione della sonda e degli strumenti sia ben pianificato e abbastanza flessibile da risolvere alcuni dei problemi che potrebbero sorgere.
Ma il pieno successo della missione potrebbe dare risultati che per ora sono solo sogni nella mente di coloro che hanno creato gli
strumenti. L'astronomo Marc Buie, uno specialista dello spazio profondo del Lowell Observatory in Arizona, da dove nel 1930
Clyde W. Tombaugh scoprì il "nono pianeta", ha detto che "per anni ha utilizzato ogni strumento a sua disposizione per investigare
Plutone, ma che dalla
Terra è assolutamente impossibile indagare il suo
contesto geologico (crateri, bacini d'impatto e qualsivoglia formazione superficiale), data la distanza.
Quando fu scoperto nel 1930, gli astronomi pensavano che esso fosse l'ultimo avamposto del sistema solare, ma pure che fosse un corpo
"fuori posto", dato che molti dei suoi parametri sono "sballati" rispetto agli altri corpi: è molto piccolo, su un'orbita fortemente
ellittica e molto inclinata, ha una superficie ricoperta di ghiaccio, con una densità media di solo 2,06 g/cm3
, la più bassa dei corpi di tipo terrestre. Evidentemente Plutone non è un gigante gassoso, ma proprio perchè non lo è, ci si è chiesto che cosa ci facesse laggiù! Si è a lungo ipotizzato che potesse trattarsi di un ex satellite di
Nettuno, scagliato nelle remote profondità del sistema solare a causa di effetti gravitazionali reciproci tra
Nettuno e i suoi satelliti, tra i quali il proto
Plutone.
Ma che cosa significa questo? Gli oggetti con una superficie molto riflettente sono tantissimi, si presume perchè composti principalmente
di ghiaccio, ma non si ha un'idea esatta di che cosa significhi tutto questo nel contesto della formazioni del nostro sistema planetario.
La loro enorme quantità non è ancora spiegata con sufficiente certezza e il loro numero è ben poca cosa, se si ipotizza che la Nube di
Oort sia composta da 100 miliardi di nuclei cometari! Proprio per questo la missione New Horizons si spera possa fornire delle
risposte, fornendo nel contempo immagini e dati certi sull'atmosfera e la geologia di Plutone e
Caronte. Inoltre misurerà con precisione la temperatura e la polvere distribuite in quella zona di spazio, documentando inoltre
gli effetti del vento solare e come gli ioni vengano manipolati dall'atmosfera superiore. Dopo il transito della New Horizons nel sistema di Plutone e Caronte, è pressoché certo che essa disponga ancora di abbastanza energia dal generatore per poter estendere la missione nella fascia degli EKO (o Kuiper Blet Objects), e poter sperare di di esplorare almeno uno, o chissà forse un secondo, oggetto di questa zona, in modo da apprendere su di loro con dati certi. In pratica, dato il notevole numero di oggetti, è possibile che la sonda transiti nelle vicinenza di uno o due di essi, ma è un po' un tirare alla sorte, dato che deve passare abbastanza vicina ad essi e oggi come oggi non sappiamo dove essi siano, a parte quei pochi che sono già stati scoperti. Glen Fountain, project manager dell'APL, ha detto che l'inizio di questa avventura "è l'ingresso per un viaggio lungo e eccitante. Il gruppo ha lavorato duramente per quattro anni per per permettere di esplorare Plutone e ancora più lontano, in posti dove non abbiamo mai dato uno sguardo. Questa è l'unica possibilitù nella nostra vita, nella tradizione delle missioni Mariner, Pioneer e Voyager , le quali hanno permesso di dare la prima occhiata in quelle zone del sistema solare." Di seguito mostrerò le immagini più interessanti dell missione New Horizons che, come detto a inizio pagina, è partita il 19 gennaio 2006 alle ore 19 UTC mediante un razzo vettore Atlas V 551. Nella nota a fianco dell'immagine spiegherò con una breve nota a che cosa si riferisca la fotografia. In fondo alla pagina troverete dei links con video o altre pagine presenti nel sito del CAST o in quello della NASA. La partenza (da NASA TV)
L'esplorazione del sistema di Plutone (da NASA TV)Il 28 febbraio 2007 la sonda interplanetaria New Horizons ha fatto il suo fly-by con Giove. Nella seconda pagina dedicata alla missione vi presento le immagini rilasciate dalla NASA il 1º maggio 2007. Cliccando ciascuna immagine ne aprirete la pagina originale nel sito della missione (su uno dei server della NASA). Nel luglio 2010 è stato comunicato che la sonda ha percorso metà del viaggio e che tutto procede secondo i parametri di volo. Vai alla seconda pagina dedicata alla missione New Horizons.
Video presenti nel sito della NASA:
I video della missione New Horizons (sito NASA)
Per approfondire l'argomento consiglio di visitare i seguenti siti:
ESA Television
Chi desidera maggiori informazioni sul centro di ricerca APL può visitare la sua homepage. Desidero ringraziare Guy Gugliotta (Staff Writer del Washington Post) perchè nell'articolo pubblicato lunedì 19 dicembre 2005 ho trovato molti spunti e dati riportati in una parte del testo di questa pagina.
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