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PROCYON e Chury: macroinvestigazioni per un microsatellite

67P/Churyumov-Gerasimenko il 7 giugno 2015, ripresa dalla NavCam di Rosetta.
67P/Churyumov-Gerasimenko il 7 giugno 2015, ripresa dalla NavCam di Rosetta. Crediti: ESA/Rosetta/NAVCAM, CC BY-SA IGO 3.0 - Processing: Elisabetta Bonora & marco Faccin / aliveuniverseimages.com, CC BY-SA IGO 3.0

La cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, inseparabile compagna della sonda Rosetta dell'ESA, aveva attirato l'attenzione anche del cubesat PROCYON a settembre 2015, nel momento di massima attività subito dopo il perielio. Un gruppo di astronomi del National Astronomical Observatory in Giappone, dell'Università del Michigan, Rikkyo University e l'Università di Tokyo ha usato il telescopio LAICA a bordo del microsatellite per studiare la chioma di Chury e calcolare il tasso di dissipazione dell'acqua dalla cometa.

Rosetta ha restituito grandissimi risultati scientifici studiando la cometa così vicino e nel lungo periodo come mai era stato fatto prima. Di contro, orbitando vicino al nucleo, si trovava essa stessa nella chioma della cometa e non poteva ottenere una visione d'insieme. Normalmente,quando una cometa si avvicina al Sole, per le osservazioni di massima viene utilizzato il telescopio SWAN a bordo della sonda SOHO, il quale però non ha una grande risoluzione e nel caso di Chury non poteva distinguere la cometa dallo sfondo stellato.

PROCYON (Proximate Object Close Flyby with Optical Navigation), che pesa appena 65 chilogrammi e fu lanciato in orbita nel 2014 come payload secondario della sonda Hayabusa-2, usa LAICA, un telescopio che è in grado di rilevare le emissioni degli atomi di idrogeno ed ha una risoluzione dieci volte superiore quella di SWAN. La maggior parte degli atomi di idrogeno nella chioma di una cometa provengono dalle molecole d'acqua rilasciate dal nucleo e spezzate dalla radiazione solare ultravioletta. Mappando la luminosità degli atomi di idrogeno, quindi, si può risalire al tasso di dissipazione dell'acqua.

"Abbiamo effettuato l'imaging dell'idrogeno di tutta la chioma e ricavato il tasso di produzione dell'acqua vicino al perielio del 2015. Sulla base dei nostri risultati, abbiamo potuto testare i modelli per le chiome cometarie e, in combinazione con i risultati di Rosetta, che ha potuto misurare il tasso di produzione dell'acqua a diverse distanze dal Sole e la composizione chimica, si può stimare con precisione la massa totale espulsa dalla cometa nel 2015", ha spiegato il team, autore di uno studio pubblicato sulla rivista The Astronomical Journal.

Queste importanti osservazioni non erano previste nel piano originario della missione del microsatellite ma, grazie ad uno sforzo internazionale congiunto, è stato possibile programmarle e condurle in tempi brevissimi.
PROCYON è stato il primo cubesat a restituire risultati scientifici si questa portata.

IMAGING OBSERVATIONS OF THE HYDROGEN COMA OF COMET 67P/CHURYUMOV–GERASIMENKO IN 2015 SEPTEMBER BY THE PROCYON/LAICA [abstract]

The water production rate of a comet is one of the fundamental parameters necessary to understand cometary activity when a comet approaches the Sun within 2.5 au, because water is the most abundant icy material in the cometary nucleus. Wide-field imaging observations of the hydrogen Lyα emission in comet 67P/Churyumov–Gerasimenko were performed by the Lyman Alpha Imaging Camera (LAICA) on board the 50 kg class micro spacecraft, the Proximate Object Close Flyby with Optical Navigation (PROCYON), on UT 2015 September 7.40, 12.37, and 13.17 (corresponding to 25.31, 30.28, and 31.08 days after the perihelion passage of the comet, respectively). We derive the water production rates, ${Q}_{{{\rm{H}}}_{2}{\rm{O}}}$, of the comet from Lyα images of the comet by using a 2D axi-symmetric Direct Simulation Monte-Carlo model of the atomic hydrogen coma; (1.46 ± 0.47) × 1028, (1.24 ± 0.40) × 1028, and (1.30 ± 0.42) × 1028 molecules s−1 on 7.40, 12.37, and 13.17 September, respectively. These values are comparable to the values from in situ measurements by the Rosetta instruments in the 2015 apparition and the ground-based and space observations during the past apparitions. The comet did not show significant secular change in average water production rates just after the perihelion passage for the apparitions from 1982 to 2015. We emphasize that the measurements of absolute ${Q}_{{{\rm{H}}}_{2}{\rm{O}}}$ based on the wide field of view (e.g., by the LAICA/PROCYON) are so important to judge the soundness of the coma models used to infer ${Q}_{{{\rm{H}}}_{2}{\rm{O}}}$ based on in situ measurements by spacecraft, like the Rosetta.

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Elisabetta Bonora

Sono una image processor e science blogger appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro.
Dal 2009 elaboro le immagini raw delle missioni spaziali insieme a Marco Faccin ed ho creato questo blog ad agosto 2012, in occasione dello sbarco del rover Curiosity su Marte.
Per lavoro mi occupo di digital advertising, web e video analytics presso Shiny (SV – Italia) ma passo la maggior parte del tempo libero su questo sito e tra i cataloghi delle foto scattate dalle sonde e dai rover inviati nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

Sito web: https://twitter.com/EliBonora
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