Scritto: Martedì, 11 Maggio 2021 09:45 Ultima modifica: Mercoledì, 12 Maggio 2021 05:22

Novità da OSIRIS-REx e Hayabusa-2


Ieri la diretta NASA con la manovra di allontanamento definitivo da Bennu e l'inizio del ritorno verso la Terra. Intanto la sonda giapponese dà qualche pensiero e i campioni da essa consegnati ci svelano molte sorprese...

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A sinistra, rappresentazione artistica dell'addio di OSIRIS-REx a Bennu, a destra l'ultima immagine di CAM-H da Hayabusa-2 A sinistra, rappresentazione artistica dell'addio di OSIRIS-REx a Bennu, a destra l'ultima immagine di CAM-H da Hayabusa-2 Credits: NASA/Goddard/University of Arizona - JAXA - Processing: Marco Di Lorenzo

 Una copertura mediatica notevole ha accompagnato ieri l'esecuzione della manovra di "departure" di OSIRIS-REx, che ha abbandonato definitivamente quello che è stato, negli ultimi 2,5 anni, l'oggetto dei suoi studi. Alle 22:16 ora italiana, nella control room situata nel centro Lockheed Martin di Littleton, in Colorado, è giunta conferma che la sonda aveva completato l'accensione dei motori per una durata di 7 minuti, impartendo un cambiamento di velocità di 266 m/s (958 km/h). Il segnale di telemetria è giunto 16 minuti dopo l'evento, a causa della distanza di quasi 300 milioni di km da Terra, ed è stato accompagnato da un applauso di rito. 

 Di seguito una immagine che mostra l'intricata rete di traiettorie eseguite a partire da dicembre 2018, quando OSIRIS-REx giunse nei pressi di Bennu; essa è tratta dal video inserito in fondo a questo articolo e il cerchio rosso indica la posizione della sonda il 15 aprile, 8 giorni dopo l'ultimo sorvolo ravvicinato su Nightingale, a 3,5 km dalla superficie.

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Credits: NASA's Goddard Space Flight Center/Scientific Visualization Studio - Processing: Marco Di Lorenzo

 OSIRIS-REx porta con sé il prezioso carico di suolo raccolto su Bennu e già stivato all'interno della capsula di ritorno, che entrerà nell'atmosfera terrestre il 24 settembre 2023. Se tutto andrà come previsto, dopo aver percorso altre due rivoluzioni attorno al sole per un totale di 2,3 miliardi di km, la capsula si sgancerà dalla sonda madre e scenderà nell'atmosfera, decelerando con uno scudo termico e poi con un paracadute; una volta posata nel deserto dello Utah, verrà prelevata e trasportata per essere aperta nei laboratori in Texas. La sonda madre si manterrà a circa 10000 km dalla superficie terrestre e proseguirà oltre, con la speranza che la sua missione possa essere estesa verso un altro asteroide; questa eventualità verrà studiata nel corso della prossima estate, considerando anche il combustibile residuo a bordo e lo stato degli strumenti.

 Tra i molti primati stabiliti da OSIRIS-REx, va ricordato che è la sonda che ha orbitato il più piccolo oggetto nel sistema solare e che la massa dei campioni raccolti su Bennu è la più grande mai prelevata da un corpo minore, circa 60 grammi.


 Parlando di campioni raccolti, passiamo a Hayabusa-2 perchè il 27 aprile la JAXA ha presentato alcuni importanti risultati e qualche novità legati alla missione che però, da noi, non hanno certamente avuto la stessa risonanza degli annunci NASA. La prima novità riguarda l'analisi dei campioni, che sta rivelando le caratteristiche dei minerali idrati, testimonianza dell'antica presenza di acqua sul corpo progenitore, che si sospetta essere l'asteroide Vesta.

 Infatti, la spettroscopia infrarossa dei minerali, un metodo di indagine non distruttivo e non contaminante dei campioni, è iniziata a gennaio e ha rivelato la riga in assorbimento di materiali idrati (-OH); inoltre, si è osservata la riga in assorbimento a 3.4 µm dovuta a composti organici(-CH) e/o carbonati (-CO3).

reds

Microfotografie che evidenziano, in rosso, grani ricchi di idrati OH - Credits: JAXA/C.Hamm/MicrOmega/IAS/CNES - Processing: Marco Di Lorenzo

 Come mostrato dalla mappa seguente, in realtà Hayabusa-2, utilizzando la "Optical Navigation Camera" ONC-T, aveva già rilevato nella luce riflessa da Ryugu l'assorbimento a 0,7 µm dovuto agli idrati, più evidenti vicino all'equatore dove i campioni sono stati prelevati. Pertanto, questi minerali erano attesi.

Ryugu OHmap

Intensità della riga di assorbimento -OH (in blu la concentrazione maggiore); sono segnalati ainche i due siti di TouchDown di Hayabusa - Credits: JAXA/Kameda et al. (modified) - Processing: Marco Di Lorenzo

  Anche se Ryugu ha un aspetto grigio scuro grossomodo uniforme, il colore leggermente bluastro delle regioni ricche di idrati (che assorbono la radiazione rossa) costituisce una peculiarità importante che può risultare utile nell'attuale fase di progettazione delle fotocamere che dovranno essere utilizzate nella futura missione "Martian Moons eXploration" (MMX) sempre di JAXA.

 Un risultato sorprendente riguarda la polarizzazione della luce diffusa da Ryugu; le osservazioni telescopiche effettuate da Terra tra Settembre e Dicembre, quando l'asteroide si è avvicinato a noi, hanno infatti mostrato che tale polarizzazione è decisamente alta, addirittura fino al 53%, il valore più alto mai registrato su un corpo minore del sistema solare! Tale valore elevato viene raggiunto, come in altri oggetti, quando l'angolo di fase supera i 100° ovvero quando i raggi solari illuminano l'asteroide in "controluce", come si vede di seguito.  

Phase Polarization2

Percentuale di polarizzazione della luce riflessa da Ryugu (in rosso) e da altri corpi celesti al variare dell'angolo di illuminazione - Credits: JAXA/DLR/Kyoto University - Processing: Marco Di Lorenzo

 Ora, il grado di polarizzazione a elevato angolo di fase dipende dalla natura del materiale ed è tipicamente elevato in sostanze lisce e lucide, come i metalli. Nel caso di un corpo come Ryugu, essa dipende anche dalle dimensioni e dall'orientamento dei grani e dei sassi che ne costituiscono la superficie; corpi come la Luna o come l'asteroide Itokawa (visitato dalla sorella maggiore Hayabusa-1) mostrano un basso livello di polarizzazione, il che suggerisce una superficie con grani piccoli e poco coesi, orientati in maniera casuale. Nel caso di Ryugu, il sospetto è che su buona parte della superficie i grani di dimensioni sub-millimetriche siano invece aggregati a formare rocce più grandi, come suggerito anche dalle immagini riprese dal mini-rover MASCOT, realizzato dall'agenzia spaziale tedesca e di cui vediamo un esempio nella parte destra del grafico.

 Naturalmente, in futuro queste osservazioni potrebbero aprire la porta a nuovi metodi per studiare la superficie di molti altri corpi celesti a distanza, analizzandone la luce al telescopio senza andare a visitarli da vicino.

 Prosegue nel frattempo l'analisi microscopica dei campioni tramite immagini ad alta definizione. Per quanto riguarda la sonda, è in buono stato e le operazioni proseguono normalmente; la nuova accensione dei motori dei motori è prevista a fine maggio. Tuttavia, ci sono stati recentemente un paio di problemi hardware, segni inequivocabili dell'invecchiamento del veicolo...

HCAM

Credits: JAXA - Processing: Marco Di Lorenzo

 Il primo problema ha riguardato i riscaldatori che stabilizzano la temperatura degli iniettori di combustibile nel sistema di propulsione (non è chiaro se chimico o elettrico); il guasto è stato rimediato tramite un sistema di back-up. Il secondo malfunzionamento, purtroppo irreversibile, ha riguardato la fotocamera montata vicino al collettore dei campioni, la famosa CAM-H che è stata finanziata privatamente e che ha permesso di riprendere gli spettacolari filmati della raccolta di materiale durante i touchdown; nell'immagine qui sopra ne vediamo appunto la collocazione e alcune immagini cruciali, mentre in apertura vediamo l'ultima immagine trasmessa, lo scorso 16 ottobre.

 In ogni caso, Hayabusa-2 è dotata di altre fotocamere con cui effettuare lo studio dei suoi prossimi obiettivi. Ora la sonda è giunta a 109 milioni di km da noi ed è diretta verso il prossimo obiettivo, il piccolo NEO 2001 CY21, con il quale avrà solo un fugace fly-by nel 2026; poi, dopo avere sfruttato anche due "gravity assist" con la Terra, nel 2031 raggiungerà la destinazione 1998 KY26, un oggetto di una trentina di metri di diametro sul quale forse si poserà, concludendo una avventura durata oltre 27 anni!

Letto: 211 volta/e Ultima modifica Mercoledì, 12 Maggio 2021 05:22

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Credits: NASA's Goddard Space Flight Center/Scientific Visualization Studio
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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