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ROSETTA

Atterrare su una cometa per studiare l'origine del Sistema Solare

Linea Tematica: Corpi minori del Sistema Solare
Responsabilità Missione: ESA
Data Lancio: 02 Marzo 2004
Fine Missione: 30 Settembre 2016
Siti Web:

Rosetta
VIRTIS
Osiris/WAC 
SD2
GIADA 

 

 

Rosetta è la principale missione Cornerstone del programma ESA Horizon 2000 per l’esplorazione dei corpi minori del Sistema Solare. Il suo obiettivo è studiare l'origine delle comete e le relazioni tra la loro composizione e la materia interstellare, per meglio comprendere l'origine del sistema solare.

 

Dopo il lancio, avvenuto il 2 marzo 2004,  Rosetta ha effettuato tre flyby della Terra (2005, 2007, 2009) e uno di Marte (2007). Ma ha anche messo a segno due sorvoli ravvicinati di asteroidi: Steins nel 2008 e Lutetia nel 2010. Subito dopo la sonda è entrata in stato di ibernazione: per la parte del viaggio più lontana dal Sole, infatti, i suoi pannelli non potevano garantire sufficiente energia agli strumenti e apparati di bordo. Il profondo letargo di Rosetta è durato 31 mesi; si è poi svegliata automaticamente, comandata da un suo orologio interno e senza segnali provenienti dalla Terra, il 20 gennaio 2014. Dopo il risveglio, Rosetta ha continuato l’avventura con un’altra tappa fondamentale: il rendez-vous del 6 agosto 2014 con la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, che ha scortato lungo il tragitto del suo avvicinamento al Sole e sulla quale, il 12 novembre successivo, ha fatto atterrare il lander Philae. Il termine nominale della missione era inizialmente programmato per dicembre 2015, ma lo Science Programme Commitee (SPC) dell’ESA ha approvato il prolungamento fino a settembre 2016: fino a quando, cioè, gli strumenti della sonda non hanno più potuto essere sufficientemente alimentati dall’energia del Sole. La missione è ufficialmente terminata, dunque, alle 12:40 (ora italiana) del 30 settembre 2016, posandosi sulla superficie della cometa dopo 12 anni di vita operativa.

 

 

Obiettivi Scientifici

 

Il principale obiettivo scientifico della missione è la comprensione dell’origine delle comete e delle relazioni tra la loro composizione e la materia interstellare. La ricerca di materiali inalterati si ottiene tramite l’esplorazione cometaria, poiché le zone esterne del Sistema Solare contengono materiale ricco di sostanze volatili che non è stato processato nelle zone interne caratterizzate da alte temperature. L’esplorazione della cometa consiste nella caratterizzazione del suo nucleo e della chioma, la determinazione delle loro proprietà dinamiche, lo studio della morfologia e della composizione. In particolare, lo studio della mineralogia e dei rapporti isotopici degli elementi volatili e refrattari del nucleo fornirà informazioni preziose sulla composizione della nebulosa che, nei modelli correnti, si pensa sia stata all’origine del Sistema Solare. Per raggiungere questi obiettivi la navicella ha orbitato a lungo attorno alla cometa, seguendola nel suo viaggio di avvicinamento e poi di allontanamento dal Sole. Il lander Philae, atterrato sulla cometa con il compito di effettuare misure in-situ e di campionare materiale alla superficie del nucleo per una analisi chimico-mineralogica dettagliata, ha potuto svolgere solo in parte i suoi compiti: a causa di un malfunzionamento nella fase di ancoraggio al suolo della cometa, infatti, il lander ha esaurito le batterie entrando in modalità stand-by nella notte del 15 novembre 2014. Da quel momento e fino alla fine della missione ci sono stati solo brevi contatti, nel corso dei quali Philae è comunque riuscito ad inviare alcuni importanti pacchetti di dati.

 

 

Contributo Italiano

 

La partecipazione italiana alla missione, al di là della fornitura di manpower al Lander Project Team, ha riguardato sia l’orbiter che il lander.

 

Nel primo hanno viaggiato tre strumenti italiani:

  • VIRTIS (Visual InfraRed and Thermal Imaging Spectrometer) il cui PI è il Dott. Fabrizio Capaccioni dell’IAPS (INAF Roma);
  • GIADA (Grain Impact Analyser and Dust Accumulator) il cui PI è la Dott.ssa Alessandra Rotundi dell’Università "Parthenope" di Napoli;
  • WAC (Wide Angle Camera) di OSIRIS del Prof. Cesare Barbieri dell’Università di Padova (PI Dr. Holger Sierks, MP Institute fur Sonnensystem).

 

A bordo del lander, poi, erano italiani:

  • il sistema di acquisizione e distribuzione dei campioni (SD2), realizzato da Galileo Avionica ed il cui PI è la Prof.ssa Amalia Ercoli Finzi del Politecnico di Milano;
  • il sottosistema dei pannelli solari (Politecnico di Milano).

 

Più nel dettaglio:

 

  • VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer) combina in un unico strumento 2 canali di osservazione, uno utilizzato nella ricostruzione della mappa spettrale del nucleo, l’altro alla spettroscopia ad alta risoluzione. L'obbiettivo è risalire alla natura delle parti solide che compongono il nucleo della cometa e tracciare le sue caratteristiche termiche. I dati ottenuti, combinati con i dati acquisiti da altri strumenti, sono stati utilizzati per selezionare la zona sulla quale far posare il lander;
  • GIADA (Grain Impact Analyser and Dust Accumulator) è uno strumento in grado di analizzare le polveri e piccoli grani di materiale presente nella chioma della cometa misurandone le proprietà fisiche e dinamiche, tra le quali la dimensione, il rapporto tra materiale granuloso e quello gassoso, la velocità delle particelle;
  • OSIRIS/WAC (Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System) è lo strumento principale della missione Rosetta per la raccolta delle immagini della cometa. È composto da due canali: NAC (Narrow Angle Camera), ottimizzato per ottenere mappe ad alta risoluzione del nucleo della cometa, fino a 2cm per pixel, con una capacità di messa a fuoco da 2 km a infinito e da 1 a 2 km; WAC (Wide Angle Camera), ottimizzato per ottenere una mappa panoramica ad alta risoluzione del materiale gassoso e delle polveri nei dintorni del nucleo della cometa. Il canale WAC di OSIRIS è di responsabilità italiana ed è progettato per lo studio accurato delle emissioni gassose della cometa sia nel visibile che nella banda UV. Le immagini acquisite da questo canale, sono state utilizzate per selezionare la zona in cui è atterrato il lander;
  • SD2 (Sample Drill&Distribution) rappresenta un elemento di elevata miniaturizzazione, condensando in appena 4Kg tecnologie ad altissime prestazioni. SD2 è in grado di resistere a condizioni ambientali proibitive, per penetrare il nucleo della cometa sino a 20 cm di profondità. Un meccanismo sofisticato consente di distribuire i campioni prelevati (diametro di circa 2,5mm) in appositi contenitori in modo da rendere possibile lo studio delle proprietà mediante alcuni degli strumenti a bordo del lander. Il funzionamento del sistema SD2 è regolato da un software sofisticato, installato nel computer di bordo del lander;
  • il Solar Array, altro elemento "made in Italy", è costituito da celle solari ad alta efficienza in grado di garantire la potenza elettrica necessaria anche a distanze dal Sole superiori a 2 AU.

 

 

Accordi Internazionali

 

Per il lander Philae è stato costituito un Consorzio Internazionale di cui l’ASI fa parte; oltre alla realizzazione di SD2 e dei Solar Array (SA), l’ASI ha cogestito il progetto attraverso un Project Manager Deputy, ha partecipato allo Steering Committee e fornisce supporto per le attività sul lander a livello di sistema e di sottosistemi.