Giovedì 13 Dicembre 2018
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TESS e ARIEL: il futuro degli esopianeti

Rappresentazione artistica di Ariel (a sinistra) e TESS.
Rappresentazione artistica di Ariel (a sinistra) e TESS. Crediti: ESA, STFC, UCL, Europlanet Office - NASA’s Goddard Space Flight Center

Dei due satelliti astronomici, l'americano TESS decollerà lunedi mentre per l'europeo ARIEL, appena approvato, bisognerà aspettare 10 anni. Intanto Kepler è giunto quasi a fine vita...

 Grosse novità in arrivo nel settore della scoperta e dello studio dei pianeti extrasolari, ormai uno dei più importanti e interessanti dell'astronomia attuale. Andiamo per ordine...

 Cominciamo con Kepler, il veterano tra i cercatori di pianeti che ormai sta arrivando alla conclusione della sua missione durata 9 anni. Situato sulla stessa orbita della Terra attorno al Sole, ma 140 milioni di km davanti a noi, la sua missione primaria era terminata nel 2013 quando anche la seconda di quattro "reaction wheels" a bordo smise di funzionare. I tecnici riuscirono ad estendere la sua missione cambiando le modalità di osservazione e sfruttando la pressione di radiazione solare per conservarne l'assetto. Questa nuova fase, ribattezzata "K2", avrebbe dovuto garantire una decina di campagne osservative, ciascuna su differenti regioni della volta celeste, prima che il comustibile si esaurisse. Invece, il mese scorso, è stata completata la sedicesima campagna e ne è iniziata un'altra, ma non sappiamo se verrà portata a termine: il combustibile è a livelli minimi (anche se non si sa esattamente quanto ne è rimasto) e senza di esso il veicolo non sarà più in grado di ri-orientarsi per comunicare con la Terra. In ogni caso, Kepler ci ha già regalato una enormità di scoperte e non è detto che possa sorprenderci ancora con una longevità oltre le aspettative!

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Ai primi di Marzo, due tecnici controllano l'apertura dei pannelli solari di TESS, all'interno della cleanroom durante le ultime fasi di preparazione. Photo credit: NASA/Leif Heimbold

 Passiamo ora al satellite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) della NASA: è considerato il successore del Kepler, poichè utilizza anch'esso il metodo dei transiti per scoprire e caratterizzare pianeti extrasolari. E' già pronto sulla rampa di lancio, a bordo di un razzo Falcon-9, e se tutto va bene, lunedi sera verrà lanciato. Nell'arco di 2 anni, dovrebbe osservare oltre 200mila stelle luminose e vicine, distribuite su tutta la volta celeste. Le sue potenti telecamere inquadreranno 26 differenti settori sulla volta celeste, ciascuno ampio 24°x96°; ciascun settore verrà osservato per almeno 27 giorni, monitorando le stelle più luminose ogni 2 minuti per rivelare eventuali transiti. Anche se le stelle osservate sono mediamente più luminose di quelle viste da Kepler (si parla di 4-5 magnitudini in meno), grazie al campo di vista enorme si stima che Tess rivelerà la bellezza di 20000 nuovi pianeti attraverso il suo "Guest Investigator program"; le sue osservazioni verranno integrate/completate da quelle effettuate da Terra.

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 L'involucro ("payload fairing") dentro il quale si trova TESS, in cima al Falcon-9. - Photo credit: NASA

 Su NASA Television l'evento del lancio verrà seguito già a partire da domani sera con una serie di collegamenti.

 Torniamo ora nel vecchio continente per parlare di ARIEL (Atmospheric Remote-Sensing Infrared Exoplanet Large-survey), una ambiziosa missione rivolta alla comprensione della formazione ed evoluzione dei sistemi extrasolari, tramite l'individuazione di nubi, cicli stagionali e variazioni in generale nelle atmosfere planetarie. E' stata selezionata pochi giorni fa come missione ESA di classe media, da lanciare intorno al 2028 con un Ariane-6 (il nuovo vettore che non ha ancora mai volato) nella regione di librazione L2. Nel corso della missione di 4 anni, osserverà un migliaio di pianeti con un telescopio di circa 1 metro che ne riprenderà gli spettri nel vicino infrarosso.

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Schematico del satellite Ariel, si noti in alto il telescopio, in basso il corpo del veicolo e, tra i due, il sistema parasole multistrato. Credit: ESA

  ARIEL è una collaborazione tra 50 istituti di 15 paesi europei, diretta dall'italiana Giovanna Tinetti, una astrofisica nota soprattutto per la scoperta della presenza di acqua e metano sul pianeta extrasolare HD 189733b. L'obiettivo principale saranno pianeti "caldi" o "tiepidi" (alcuni in zona abitabile) di dimensioni comprese tra quelle di Giove e le "super-Terre". Come si vede nella figura in basso, verrà lanciato insieme ad un altro satellite e, una volta raggiunto il punto di librazione lagrangiana a 1,5 milioni di km dalla Terra, ruoterà attorno ad esso evitando accuratamente di entrare nella penombra della Terra o della Luna (in rosso nelle figure a destra); questo per garantire un costante approvigionamento energetico sui pannelli solari e anche condizioni termiche stabili.

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A sinistra, schema della collocazione di TESS nel doppio vano di carico di Ariane-6; a destra l'orbita "quasi-halo" intorno a L2 - Credit: ESA

 

Riferimenti:
https://www.nasa.gov/feature/ames/nasa-s-kepler-spacecraft-nearing-the-end-as-fuel-runs-low/
https://www.nasa.gov/content/about-tess
https://blogs.nasa.gov/tess/
https://ariel-spacemission.eu/
https://arielspacemission.files.wordpress.com/2018/03/ariel-selection-press-release-uk_2018_final_updated.pdf

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Marco Di Lorenzo (DILO)

Sono laureato in Fisica e insegno questa materia nelle scuole superiori; in passato ho lavorato nel campo dei semiconduttori e dei sensori d'immagine. Appassionato di astronautica e astronomia fin da ragazzo, ho continuato a coltivare queste passioni sul web, elaborando e pubblicando numerose immagini insieme al collega Ken Kremer. E naturalmente amo la fantascienza e la fotografia!

Sito web: https://www.facebook.com/marco.lorenzo.58
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