Scritto: Lunedì, 01 Ottobre 2018 18:03 Ultima modifica: Martedì, 02 Ottobre 2018 12:36

Adesso tocca a Mascot!


Dopo la spettacolare avventura dei mini-rover Minerva-II1, tra circa 30 ore toccherà al rover europeo posarsi sulla superficie di Ryugu e noi lo seguiremo con attenzione; le operazioni preliminari sono già iniziate!

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Rendering artistico di Mascot posato su Ryugu Rendering artistico di Mascot posato su Ryugu credit: DLR

 L' autunno caldo dell'esplorazione planetaria sta entrando nel vivo: proprio mentre la sonda americana OSIRIS-REx effettua la sua prima "frenata" a 200mila km da Bennu (asteroide che verrà realmente raggiunto solo tra 2 mesi), la collega giapponese Hayabusa-2 si prepara a rilasciare su Ryugu la sua "mascotte" ovvero il "Mobile Asteroid surface SCOuT" di costruzione franco-tedesca, un rover decisamente più grande e complesso dei suoi predecessori giapponesi.

 Se tutto procederà secondo i piani, il momento fatidico sarà nelle prime ore del 3 ottobre: alle 03:58:15 CEST il lander MASCOT si separerà dalla sonda Hayabusa e, dopo una caduta verticale di circa 15 minuti, atterrerà sulla superficie di Ryugu. Dal primo contatto con la superficie inizierà un viaggio nell'ignoto poiché, a seconda di come rimbalzerà, MASCOT potrebbe arrivare a fermarsi quasi ovunque sull'asteroide entro un raggio di circa 200 metri dal punto di primo contatto; a molti questa incertezza ricorderà il drammatico rimbalzo incontrollato del povero Philae, l'altro lander europeo rilasciato da Rosetta sul nucleo cometario di Chury quasi 4 anni fa. In questo caso, però, il rocambolesco atterraggio sarà più "soft" (anche per la ridotta massa dell'asteroide) e soprattutto è una cosa prevista. Mascot è sufficientemente robusto e dotato di un sistema interno di riposizonamento per cui, anche se dovesse posarsi in un luogo sfavorevole o con orientamento sbagliato, dovrebbe essere capace di ri-posizionarsi correttamente.

Fig1en

 Schematico delle operazioni intorno al rilascio - Credit: JAXA

 Durante la mattinata del 3 ottobre, i ricercatori del centro di controllo del lander del Centro aerospaziale tedesco (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR) di Colonia attenderanno impazienti la conferma dello sbarco. Una volta fermatosi, MASCOT inizierà a fare complesse misurazioni scientifiche con i suoi 4 strumenti e invierà i risultati a Terra sfruttando Hayabusa-2 come ripetitore. Il lander rimarrà in funzione per circa 16 ore prima che la batteria si esaurisca.

"Nelle ore che portano alla separazione, la sonda spaziale giapponese Hayabusa2 opererà ad un'altezza relativa di soli 60 metri sopra la superficie dell'asteroide", spiega Tra-Mi Ho, Project Manager del lander tedesco-francese MASCOT presso il DLR Institute di Space Systems a Brema. "Poco prima dell'atterraggio, Hayabusa2 entrerà in una fase di caduta libera, al termine della quale - dopo solo 2 minuti e 20 secondi - MASCOT sarà separato." Una volta completata la separazione, MASCOT cadrà, completamente privo di propulsione, precipitando sull'asteroide e raggiungendo una velocità di 20 centimetri al secondo, per poi rimbalzare più volte e fermarsi 5-10 minuti dopo la separazione.

 "Siamo ansiosi di vedere se MASCOT scivolerà senza problemi dal suo telaio di supporto, come abbiamo pianificato e testato in modo così approfondito ", afferma Ho. "Una discesa morbida è fondamentale, altrimenti MASCOT rimbalzerà via dall'asteroide come una palla di gomma a causa della bassa attrazione gravitazionale, perdendosi nello spazio. Non sappiamo in quale direzione e per quanto tempo MASCOT rimbalzerà dopo il touchdown iniziale, e naturalmente stiamo sperando che non finirà su un terreno troppo morbido o bloccato in una fessura, dove non potrebbe raddrizzarsi", spiega Christian Krause, responsabile delle operazioni MASCOT di DLR. "Tuttavia, siamo ottimisti perché abbiamo analizzato numerosi scenari sul campo e inviato le sequenze di comando corrispondenti a MASCOT."

 Il lander opererà autonomamente mentre si trova sull'asteroide e dovrà operare in modo robusto utilizzando le sequenze di comando preparate, in modo che tutte le misurazioni possano essere eseguite in base al piano. Durante la missione, MASCOT deciderà come e quando iniziare queste sequenze. Un gestore autonomo incorporato determinerà quindi quando MASCOT si sarà fermato e potrà iniziare a condurre le misurazioni.

 È previsto che MASCOT atterrerà nell'emisfero meridionale dell'asteroide Ryugu di 950 metri di diametro, a 315 gradi est e 30 gradi sud. Questa posizione ha un ciclo giorno e notte favorevole e un intervallo di temperatura di circa +47 a -63 gradi Celsius, che non è né troppo caldo né troppo freddo per il lander. Le rocce attorno al sito di atterraggio non sono troppo grandi, ma ci sono numerosi massi che misurano fino a 30 metri di altezza, il che rappresenta una sfida aggiuntiva.

Mascot landing sim2

Risultato della simulazione sui rimbalzi casuali di Mascot (in rosso i punti finali di arrivo) - Credit: DLR - Processing: M. Di Lorenzo

 "Probabilmente lasceremo che MASCOT esegua un salto di meno di 10 metri, al fine di preservare la durata della batteria e garantire l'esecuzione ottimale delle misure e il trasferimento dei dati", spiega Ho. "Inoltre, le immagini recenti suggeriscono che la superficie di Ryugu ha una composizione piuttosto uniforme ovunque, quindi non abbiamo bisogno di eseguire grandi salti."

 Un totale di quattro strumenti sono installati all'interno del lander 30 x 30 x 20 centimetri, che pesa solo 10 chilogrammi. Un radiometro e fotocamera DLR, insieme a uno spettrometro dell'Institut d'Astrophysique Spatiale e un magnetometro di TU Braunschweig; essi sono destinati a esaminare la composizione mineralogica e geologica della superficie dell'asteroide e misurare la sua temperatura superficiale, nonché il campo magnetico dell'asteroide. All'atterraggio su Ryugu, MASCOT sarà raggiungibile solo per limitate finestre temporali; tra l'invio di un comando al lander e la ricezione di una risposta sulla Terra ci vorranno più di 30 minuti, pertanto MASCOT opererà principalmente in modo indipendente durante le 16 ore pianificate di attività. Poiché l'orbiter genererà enormi quantità di dati durante questo periodo e la larghezza di banda del collegamento a Terra è ristretta, solo pochi aggiornamenti di stato da MASCOT saranno trasmessi al centro di controllo di Colonia. Ci si aspetta che i dati scientifici e le immagini arrivino pochi giorni dopo l'atterraggio, a quel punto verranno analizzati.

 Noi cercheremo di seguire in tempo reale le fasi di discesa e rilascio del lander, riportando i dati pubblicati da Jaxa su un apposito nuovo "Mission Log", realizzato grazie al prezioso contributo di Luca Cassioli.

Riferimenti:

https://www.dlr.de/dlr/en/desktopdefault.aspx/tabid-10081/151_read-30050/#/gallery/31162

https://spazio-tempo-luce-energia.it/hayabusa2-o-il-trionfo-dellautomazione-8-11-b44721cb8d4c

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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!

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