Da OSIRIS, la prima immagine a colori della cometa 67P

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Pubblicato Sabato, 13 Dicembre 2014 11:58

Scritto da Elisabetta Bonora

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Il team di OSIRIS (Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System) della missione dell'ESA Rosetta ha rilasciato la prima immagine a colori della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, così come apparirebbe alla nostra vista.

Finora sono state pubblicate soprattutto immagini in bianco e nero della Navigation Camera (NavCam) e raramente, qualche singolo scatto di OSIRIS.
Questa fotocamera è il cuore del sistema principale di imaging di Rosetta e si compone di due camere, una wide-angle (WAC) ottimizzata per la mappatura del gas e delle polveri e, una narrow-angle (NAC) destinata alla mappatura del nucleo della cometa, in grado di raggiungere una risoluzione di fino a due centimetri per pixel.

WAC e NAC sono dotate di ruote porta-filtri per ottenere immagini a diverse lunghezze d'onda.

I "veri" colori della foto in apertura sono stati ottenuti dal team utilizzando tre frame ripresi in sequenza dalla NAC a lunghezze d'onda incentrate sul rosso (744 nm), il verde (536 nm) e il blu (481 nm).
Questi scatti risalgono al 6 agosto 2014, quando Rosetta, dopo un viaggio di dieci anni, cinque mesi e quattro giorni, aveva finalmente raggiunto il suo target.
Le immagini sono state scattate da una distanza di 120 chilometri ed hanno una risoluzione di 3,9 metri per pixel.

Ricorderete che su queste pagine abbiamo pubblicato molte versioni a colori della cometa, colori virtuali, ottenuti lavorando sulle variazioni di luminosità delle foto della NavCam, che sono in bianco e nero e non contengono alcuna informazione colore, e sui dati che avevamo a disposizione, superficie polverosa, albedo molto basso ecc.
In generale, questa tecnica ci ha permesso di mettere in risalto dettagli e variazioni della superficie e di ottenere anche viste inedite e suggestive della cometa.

Ecco una veloce panoramica.

 

 

 

Ora, grazie alla nuova immagine di OSIRIS abbiamo qualche elemento in più su cui riflettere... ma non troppi!
Il rilascio è stato una gradita sorpresa, se consideriamo che tutti i dati degli strumenti di Rosetta, foto comprese, hanno un periodo di esclusiva di sei mesi; tuttavia, purtroppo, per questa foto non sono stati rilasciati i singoli frame ma il prodotto finale già lavorato.

Come spiegato nel post sul blog di missione:
"l'intensità delle immagini è stata migliorata per coprire l'intera gamma dal nero al bianco al fine di rendere più visibili i dettagli della superficie. Ma i colori non sono stati migliorati: la cometa è davvero molto grigia".

Noi, questa volta, invece di comporre abbiamo seguito il processo inverso, scomponendo la foto per ottenere i tre filtri rosso, verde e blu di partenza, per poi riassemblarli di nuovo cercando di tirar fuori più colore di quello che vedrebbe l'occhio umano.
Lo scopo di queste immagini, infatti, dovrebbe essere principalmente quello di mostrarci caratteristiche che vanno ben oltre le nostre (limitate) capacità visive. Per questo motivo, la NAC di OSIRIS ha una vasta gamma di filtri che vanno da lunghezze d'onda centrate sui 269.3 nanometri (lontano UV) ai 989.3 (infrarosso). Ma in questo caso sono stati utilizzati solo tre scatti corrispondenti ai tre filtri RGB nella gamma visibile.
Avremmo potuto esasperare la saturazione fino ad ottenere una sorta di mappa cromatica ma abbiamo preferito mantenere un certo equilibrio in modo che il risultato fosse anche gradevole. 

ESA Rosetta OSIRIS NAC Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko 6 agosto 2014
Credits: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA - Processing: 2di7 & titanio44

"Una prima analisi più approfondita rivela che la cometa riflette la luce rossa in modo leggermente più efficiente rispetto alle altre lunghezze d'onda. Questo è un fenomeno ben noto osservato in molti altri piccoli corpi del Sistema Solare ed è dovuto delle piccole dimensioni dei grani che coprono la superficie. Tuttavia, ciò non significa che la cometa apparirebbe rossa all'occhio umano". 

Nel complesso 67P risulta piuttosto omogenea anche alla scala dettagliata delle osservazioni di OSIRIS, confermando che la superficie è per lo più ricoperta da polvere. Eventuali aree ghiacciate, che risponderebbero maggiormente al filtro blu, nell'immagine originale sono praticamente assenti: solo nella nostra elaborazione, dove il processing cromatico è più spinto, la regione del collo appare bluastra.

Non conosciamo l'orario dei tre scatti che compongono la foto finale e non sappiamo quindi quanto tempo intercorre tra l'uno e l'altro ma è lecito pensare che in questa sequenza siano piuttosto ravvicinati.
Le immagini della NavCam, infatti, che riprendono il nucleo di 67P in quattro quadranti nell'arco di 20 minuti, dimostrano quanto la vista cambi velocemente sotto gli occhi di Rosetta: la sonda orbita intorno alla cometa, la cometa ha una sua rotazione e un movimento nello spazio e tutto questo produce prospettive e condizioni di luce molto diverse tra un frame e l'altro.

Quindi, per quanto queste immagini siano state scattate in un intervallo di tempo minimo, "sono leggermente spostate le une rispetto alle altre e sono prese da prospettive di osservazione leggermente diverse. E' stato necessario un paziente lavoro per sovrapporle con precisione".

Quindi, probabilmente questi scatti hanno subito già alcune modifiche per essere allineati, tuttavia, estrapolando i singoli frame corrispondenti ai tre canali rosso, verde e blu, parte dello spostamento dovuto alla rotazione e alle orbite è ancora visibile. La seguente animazione mostra i tre frame in sequenza.

ESA Rosetta OSIRIS NAC Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko 6 agosto 2014 - rgb filters split gif-movie
Credits: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA - Processing: 2di7 & titanio44

Dopo essersi separata da Phliae lo scorso 12 novembre (ieri lo storico atterraggio ha festeggiato un mese!), un paio di accensioni dei propulsori il 3 e il 6 dicembre hanno riportato Rosetta in un'orbita circolare a 20 km dal nucleo della cometa dove resterà fino al 20 dicembre, per poi tornare a 30 km da 67P fino al 3 febbraio 2015.

Una manovra emozionante è prevista per il giorno di San Valentino 2015, quando Rosetta arriverà a soli 6 km dalla superficie. Per raggiungere questo obiettivo, il veicolo spaziale lascerà l'orbita a 30 km il 4 febbraio 2015, per allontanarsi ad 140 km e piombare nel flyby ravvicinato.

Nel frattempo, tra il 15 e il 19 dicembre molti risultati scientifici verranno presentati all'American Geophysical Union (AGU) che si terrà come ogni anno a si terrà a San Francisco. La scaletta è davvero ricca: https://agu.confex.com/agu/fm14/webprogrampreliminary/Session1556.html... stay tuned!