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#CometLanding: così suona atterrare su una cometa

67P vista da 42 km il 17 novembre - Rosetta NavCam
67P vista da 42 km il 17 novembre - Rosetta NavCam Credit: ESA/Rosetta/NAVCAM, CC BY-SA IGO 3.0 - Processing: 2di7 & titanio44, CC BY-SA IGO 3.0

Lo strumento Cometary Acoustic Surface Sounding Experiment (CASSE) ha registrato un breve ma significativo "tonfo" quando Philae ha toccato il suolo della cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko per la prima volta lo scorso 12 novembre.

L'incredibile registrazione rappresenta di fatto la prima testimonianza acustica di uno sbarco su una cometa!

Philae SESAME - Credits: ESA/ATG medialabL'esperimento CASSE fa parte della suite SESAME (Surface Electrical, Sounding and Acoustic Monitoring Experiment), uno dei laboratori interni del lander.
Il suo scopo è studiare con l'acustica, le proprietà meccaniche degli strati superficiali superiori della cometa, compreso il contenuto d'acqua.

I sensori, che si trovano alla base di ciascun piede del lander, sono stati attivati durante la fase di discesa.

"Il contatto con la superficie è stato breve ma siamo in grado di ottenere dati scientifici", afferma Martin Knapmeyer, scienziato planetario presso il Centro Aerospaziale Tedesco (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, DLR) e responsabile del team CASSE.

SESAME ha ascoltato e registrato le vibrazioni meccaniche durante l'atterraggio.
Al primo contatto con la cometa, 15:34 UTC, Philae aveva rimbalzato perché gli arpioni che avrebbero dovuto ancorarlo al suolo, non si era attivati. Un salto durato ben 110 minuti che aveva spinto il lander di nuovo verso lo spazio, facendolo atterrare una seconda volta alle 17:25 UTC (per fortuna!); seguito da un terzo rimbalzo, più piccolo, con un terzo touchdown alle 15:32 UTC, decisamente più lontano del sito prestabilito, Agilkia.

Il mosaico che segue mostra le due foto riprese dalla NavCam di Rosetta subito prima e dopo il primo touchdown (a sinistra) e un ingrandimento della seconda foto scattata alle 15:35 UTC, appena un minuto dopo il rimbalzo (a destra).
In queste elaborazioni, è stato rimosso gran parte del rumore presente negli scatti originali.

Philae primo touchdown

Philae primo touchdown
Credit: ESA/Rosetta/NAVCAM, CC BY-SA IGO 3.0 / OSIRIS/MPS/UPD/LAM/IAA/SSO -Mikel Catania. Processing: 2di7 & titanio44, CC BY-SA IGO 3.0

Questo suono può raccontare molto agli scienziati:
"Il lander Philae è entrato in contatto con uno strato morbido di diversi centimetri di spessore Poi, qualche millisecondo più tardi, i piedi hanno incontrato uno strato duro, forse ghiaccio su 67P / Churyumov-Gerasimenko", spiega Klaus Seidensticker, del DLR, responsabile di SESAME.

CASSE ha rilevato le vibrazioni anche quando lo MUPUS ha tentato di piantare la sua punta nella superficie di 67P.

Gli altri due strumenti di SESAME, il Dust Impact Monitor (DIM) e il Permittivity Probe (PP), hanno eseguito misurazioni ed inviato dati a Terra durante le oltre 60 ore di scienza.

Le prime analisi delle informazioni rilevate da DIM suggeriscono che il sito di atterraggio finale non è al momento attivo (una buona notizia, Philae può dormire sonni tranquilli!). Non sono state rilevate particelle, il che suggerisce che la polvere non si sta muovendo nelle immediate vicinanze del lander.

PP, invece, che utilizza degli elettrodi per trasmettere corrente alternata attraverso la superficie della cometa, ha "sentito" una grande quantità di acqua ghiacciata sotto Philae.

Klaus aggiunge: "Al momento, stiamo lavorando per ricostruire il percorso di volo del modulo di atterraggio dopo il primo touchdown, tramite tutti i dati disponibili raccolti dai vari strumenti. Per questo è importante SESAME, soprattutto CASSE, ma abbiamo bisogno di conoscere anche la velocità, l'angolo di impatto e velocità di rotazione prima del primo touchdown, così come l'approdo finale".

Aggiornameto 21 novembre 2014 ore 13:15

Dopo uno scambio mail tra me, Marco Di Lorenzo e Marco Faccin, abbiamo provato a lavorare sul file audio registrato da SESAME-CASSE.
Purtroppo non abbiamo riferimenti temporali precisi ma in base a quanto è scritto sul sito del DLR, sappiamo che "il segnale è stato acquisito dai sensori posti nei tre piedi del lander" quando "Philae ha fatto il suo primo touchdown sulla cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko".

Quello che ci ha incuriositi, sono i 4 "colpi", anziché 3, che dovrebbero corrispondere agli impatti dei piedi del lander che, però, ha solo tre gambe!
In effetti, in un post precedente, avevo condiviso un'interessante animazione pubblicata da Emily Lakdawalla sul suo blog in cui, da un confronto tra le immagini di ROLIS ed OSIRIS, emergevano ben quattro impronte sul suolo di 67P dopo il primo touchdown:

ROLIS OSIRIS confronto

Credit: ESA / Rosetta / Philae / ROLIS / DLR; ESA / Rosetta / MPS for OSIRIS-Team MPS / UPD / LAM / IAA / SSO / INTA / UPM / DASP / IDA; Emily Lakdawalla

Qui di seguito, il dettaglio della traccia audio estrapolato da Marco Faccin:
- in alto, l'originale;
- al centro una porzione rallentata, in cui è visibile anche una piccola vibrazione poco prima del touchdown, che potrebbe corrispondere a qualche movimento meccanico del lander o a qualche impatto con particelle vaganti;
- in basso, un ulteriore dettaglio, dove sono stati indicati in rosso i 4 "rumori" più marcati.

#CometLanding SESAME-CLASSE first landing

#CometLanding SESAME-CLASSE first landing
Credit: ESA/Rosetta/Philae/SESAME/DLR/ Bild: DLR (CC BY-SA IGO 3.0) - processing: 2di7 & titanio44

Qui di seguito un video con i grafici relazionati all'audio:

A questo link potete scaricare il file rallentato in formato waw (NB: nella traccia noterete degli acuti che non fanno parte dell'audio originale ma sono frutto del processo di manipolazione).

Se la stroria raccontata dall'audio coincidesse con quella raccontata dalle immagini, allora Philae potrebbe aver toccato il suolo la prima volta solo con un piede e poi, poco più in là, con tutti e tre in successione, prima di rimbalzare verso lo spazio; oppure, potrebbe essere atterrato appoggiando tutti e tre i piedi, per poi inclinarsi e "saltellare" solamente con uno, generando la quarta impronta, prima del rimbalzo.

Ma ovviamente queste rimangono solo speculazioni, tutte da verificare.

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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.
Mi occupo di web, web marketing e comunicazio online e sono alla ricerca di nuove opportunità (visita il mio sito elisabettabonora.info!).
Dedico il tempo libero alla mia dolcissima bimba Sofia Vega, a questo sito (creato nel 2012 in occasione dello sbarco del rover Curiosity su Marte) ed al processing delle immagini raw 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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