Dawn sta raggiungendo la nuova orbita

La nuova orbita "Survey" attorno a Cerere è stata ormai raggiunta ed è tre volte più bassa della precedente. Intanto nuovi dati e affascinanti immagini sono state pubblicate...

Come i lettori più assidui ricorderanno, 3 settimane fa Dawn ha riacceso i motori al termine dell'unica orbita "Rotation Characterization 3" ( RC3) a 13600 km di altezza; quella era la prima vera e propria orbita circolare polare attorno a Cerere, dopo la cattura gravitazionale avvenuta il 6 Marzo. Dopo una serie di complesse manovre in cui l'orbita è diventata ellittica ma sempre più stretta, in queste ore l'orbita si sta stabilizzando sull'altezza media di 4500 km prevista per la Survey Orbit e, nei prossimi 2 giorni, l'orbita diventerà progressivamente circolare grazie alla lieve, costante spinta dei motori a ioni; tutto questo è ben visibile nel grafico di apertura, dove la curva gialla è una interpolazione dei dati e rappresenta l'altezza media dell'orbita mentre la freccia indica il momento attuale e i dati sono stati estrapolati fino all'inserimento nell'orbita definitiva.

La figura qui sotto, tratta dall' ultimo "Dawn Journal" dall'ingegnere capo della missione Marc Rayman, mostra la traiettoria di trasferimento vista dal piano equatoriale di Cerere. Il colore verde indica le due orbite di partenza e di arrivo, le tre pause principali nella spinta (durante le quali la sonda si è riorientata per scattare immagini e comunicare con la terra) sono tratteggiate in rosso; gli altri colori servono a evidenziare lo scorrere del tempo.

Image credit: NASA/JPL-Caltech

Anche se l'orbita definitiva verrà raggiunta dopodomani, le osservazioni da questa nuova orbita di "mapping" inizieranno il 5 Giugno; questa pausa sevirà al team di navigazione per misurare con precisione i nuovi parametri orbitali e caricarli nella memoria della sonda, in modo da avere un assetto ottimale. A questo proposito, Rayman spiega come, ora che la fotocamera di Dawn non è più in grado di riprendere per intero Cerere a causa della vicinanza, è necessario desumere le informazioni sull'orientamento della sonda in base alle caratteristiche superficiali del pianeta nano, ormai ben note e mappate in precedenza.

Il periodo di rivoluzione di questa nuova orbita polare sarà di 75 ore (da confrontare con quello di rotazione di Cerere che è poco più di 9 ore). Questa nuova fase di esplorazione durerà 25 giorni (8 orbite) durante i quali la Framing Camera riprenderà immagini della superficie a una risoluzione di 410 m/pixel; un primo assaggio dei dettagli che potremo vedere è già stato rivelato la settimana scorsa, quando la NASA ha pubblicato una delle immagini riprese durante l'ultima "OpNav" a 5200 km di altezza (480m/pixel). Si utilizzerà anche lo strumento italiano "visible and infrared mapping spectrometer" ( VIR) per ottenere una nuova mappatura geologica e termica del pianeta nano con maggiore dettaglio.

Nel mese di Luglio, mentre l'attenzione di tutto il mondo sarà assorbita dalle immagini dell' incontro tra la sonda New Horizons e un altro pianeta nano (Plutone), Dawn farà una ulteriore discesa nel campo gravitazionale di Cerere e, ad Agosto, verrà raggiunta la terza orbita denominata "High Altitude Mapping Orbit" ( HAMO), con una altezza di 1450 km e con ulteriore triplicazione della risoluzione. Infine, in autunno, inizierà il nuovo trasferimento verso l'orbita definitiva LAMO che, da Dicembre, ci offrirà la fantastica risoluzione di 35 m/pixel!

Nel frattempo, il team di navigazione ha reso note le nuove stime sulle dimensioni e la massa di Cerere, basate ora sulle misure di Dawn e non più fatte da Terra. Il valore del diametro equatoriale medio è 963 km mentre quello polare ammonta a 891 km, dunque il raggio medio è di 463.5 km mentre lo schiacciamento ai poli ammonta all'8%, da confrontare con lo 0.3% dello schiacciamento polare terrestre; questa differenza era prevedibile, dato che all'equatore di Cerere il rapporto tra forza centrifuga dovuta alla rotazione e forza di gravità è circa 1:15, contro lo 1:290 terrestre. Inoltre, le dimensioni di questo ellissoide a due assi indicano un volume interno di 4,33·10 ¹⁷ m ³ che corrisponde a quello di una sfera di 938 km di diametro.

Per quanto riguarda la massa, prima che Dawn entrasse in orbita attorno al Cerere le stime erano basate sulla paziente misura delle minuscole perturbazioni gravitazionali ricevute da altri asteroidi nella fascia principale, nonchè sui pianeti del sistema solare interno. Queste misure avevano portato a una stima di 9,47·10 ²⁰ kg mentre adesso è scesa leggermente a 9,39·10²⁰ kg, comunque dentro la fascia di incertezza della stima precedente che si è dimostrata corretta a meno dell'1%. Le due nuove misure di diametro e massa (destinate a migliorare ulteriormente in futuro) portano a una densità media di 2170 kg/m³ per il pianeta nano.

Per finire, ecco una carrellata di nuove immagini rilasciate nei giorni scorsi e riprese durante l'orbita RC3, tranne l'ultima che mette a confronto una vista fatta da RC3 con una ripresa effettuata in seguito sulla stessa regione, il 16 Maggio da una distanza di 7200 km (durante la OpNav-8). In entrambe le immagini si notano, oltre ad un paio di "bright spot", anche due crateri dalla forma davvero curiosa, uno a forma di cuore (visibile a sinistra nell'immagine più ravvicinata) e, accanto ad esso, uno stranissimo cratere di forma esagonale! Anche non ci sono ancora spiegaioni ufficiali, è probabile che il primo cratere sia il risultato della fusione di più crateri mentre nel secondo caso la geologia locale, con a presenza di sistemi di faglie, potrebbe aver provocato quella curiosa conformazione geometrica.

Riprese effettuate il 29 Aprile e il 1 Maggio dall'orbita RC3, con il celebre "Bright Spot 5" vicino all'orizzonte (vedere gli ingrandimenti in basso a sinistra)
Image credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA - processing: M. Di Lorenzo (DILO)

Sequenza che mostra la falce decrescente di Cerere (elevato angolo di fase)
Image credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA - processing: M. Di Lorenzo (DILO)

Image credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA - processing: M. Di Lorenzo (DILO)

Riferimenti: -
http://dawnblog.jpl.nasa.gov/2015/05/28/dawn-journal-may-28-2015/