Aggiornamento del 18/12: lancio avvenuto alle 9:54 con successo, dopo il rinvio di 24 ore a causa di un problema software del vettore. Il video è disponibile qui.
L'acronimo fa pensare all'antico Egitto, come già successo per la sonda Rosetta; in realtà, CHEOPS sta per "CHaracterising ExOPlanet Satellite" e si tratta di una missione a basso costo (relativamente parlando) che l'agenzia spaziale europea ha concepito per studiare in dettaglio pianeti extrasolari già noti, che sono particolarmente interessanti per le loro dimensioni comprese tra quelle della Terra e quelle di Nettuno. Il metodo di studio è sempre quello dei transiti stellari, lo stesso utilizzato da Kepler e Tess (ma anche dal poco noto predecessore CoRoT, anche lui europeo); in pratica, si studia l'abbassamento nella curva di luce quando il pianeta passa prospetticamente davanti alla stella, una condizione geometrica molto particolare che si verifica solo su una piccola frazione dei sistemi planetari in cui il piano orbitale interseca l'osservatore. Da queste misure fotometriche sarà possibile dedurre l'eventuale esistenza di una atmosfera e ricavare con precisione le dimensioni dei pianeti; combinando questa informazione con la massa ricavata con metodi spettroscopici, desumere la densità e quindi la presunta composizione di quei remoti corpi, nonché le possibili condizioni in superficie.
Il cuore del satellite sarà un telescopio riflettore di 32cm di diametro, in configurazione Ritchey-Chretien. Esso sarà dotato di un sofisticato sistema per la soppressione dei disturbi da parte di sorgenti luminose non inquadrate (soprattutto la Terra) al fine di avere la massima stabilità fotometrica; si parla di un disturbo inferiore a una parte su centomila. Inoltre, anche se questo può sembrare strano, un sistema di lenti sfocherà l'immagine stellare osservata, distribuendola su ben 765 pixel del sensore, invece di pochi pixel come avviene nei normali telescopi che lavorano su soggetti perfettamente a fuoco; questo "trucco", già adottato su Kepler, permette in realtà di avere una misura di luminosità molto più precisa perché mediata su molti elementi sensibili, riducendo l'effetto del rumore legato a ciascuno di essi.
Il telescopio a bordo di CHEOPS; si noti il paraluce arancione e i due radiatori per disspiare il calore dell'elettronica in giallo - Credits: ESA
CHEOPS sarà lanciato su un'orbita terrestre "elio-sincrona" a 700 km di altezza. Questo significa che sorvolerà continuamente il terminatore, cioè le zone in cui sta avvenendo l'alba o il tramonto; queste sono condizioni ideali per il lavoro che è chiamato a fare, perché gli permetteranno di poter osservare un'ampia porzione di cielo continuamente, con un minimo disturbo luminoso da parte del nostro pianeta (la luce del Sole è già completamente schermata dal parasole sul lato diurno del satellite, dotato anche dei pannelli solari); grazie all'effetto di precessione dell'orbita, a questa altezza il piano orbitale effettua una rotazione completa in un anno, consentendo al satellite di conservare sempre questo particolare assetto mentre la Terra si muove attorno al Sole. Si prevede che il satellite invierà a Terra la bellezza di 1,2 GB al giorno durante i 3,5 anni di vita operativa, eventualmente prolungabili a 5 anni.
Il vantaggio enorme di CHEOPS, rispetto ai suoi predecessori, è che il satellite sa già esattamente dove e quando guardare per osservare i transiti; in altre parole, non si tratta più di una missione di "prima generazione" per scoprire esopianeti prima ignoti ma di "seconda generazione", per farne uno studio mirato su esopianeti già noti, grazie a precedenti rassegne concluse o in corso d'opera, sia dallo spazio che da Terra. CHEOPS sarà in grado, ad esempio, di evidenziare l'esistenza di una atmosfera attorno a un pianeta di dimensioni terrestri che orbiti con un periodo di 50 giorni attorno ad una stella di tipo solare più luminosa della magnitudine apparente 9. Oppure, si potrebbe misurare con una precisione migliore del 10% il diametro di un pianeta simile a Nettuno attorno ad una stella più debole e di tipo spettrale più avanzato (K o M).
Ricostruzione artistica di CHEOPS in orbita. - Credits: ESA / ATG medialab
Il lancio dovrebbe avvenire alle 9:54 di domattina (ora italiana) tramite il collaudatissimo vettore Soyuz-Fregat, dalla base tropicale di Kourou in Nuova Guinea; sarà possibile seguirlo in diretta su ESA television o sulla pagina dedicata di ASI. CHEOPS sarà il carico secondario e verrà rilasciato 2 ore dopo il passeggero principale, il satellite dell'agenzia spaziale italiana Cosmo-SkyMed di seconda generazione. In aggiunta, usufruiranno del passaggio altri tre piccoli carichi: l'europeo OPS-SAT, una sorta di piattaforma ad alte prestazioni per testare nuovi software di navigazione satellitare, e due cubesat francesi denominati ANGELS e EYE-SAT.
Una ultima curiosità riguarda una iniziativa per coinvolgere nel progetto le nuove generazioni. Nel 2015 è stato chiesto a migliaia di bambini dei 22 stati membri di immaginare i pianeti extrasolari studiati da CHEOPS; i 2748 disegni più belli sono stati selezionati e, tra questi, 266 venivano dall'Italia. La loro riproduzione miniaturizzata è stata incisa dall'università di Berna su due placche in titanio che voleranno sul satellite, fissate accanto al tubo del telescopio. E' possibile ammirare i disegni e la loro versione rimpicciolita su questa pagina.
Una delle due placche (pannello azzurro) che reca i disegni dei bambini - Credits: University of Bern – A.Moser
Riferimenti:
http://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Cheops
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Cheops/Watch_Cheops_launch_live
http://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Artwork_unveiled_on_exoplanet_satellite
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