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La carezza di BepiColombo alla Terra

Creato il 08 aprile 2020 da Sabrinamasiero

Un Colombo verso Mercurio

Colombo. Siamo portati subito a pensare, pronunciando questo cognome, ad un famoso genovese, Cristoforo Colombo, che con tre caravelle arrivò in un nuovo continente, l’America, diventandone il suo scopritore.

C’è un altro Colombo, italiano, di origini padovane, che è passato alla storia più recente grazie ad un’idea geniale di meccanica celeste, e che ha permesso di viaggiare verso i pianeti del nostro Sistema Solare per arrivarvi sempre più vicino e scoprirli con sempre maggior dettaglio col progredire della tecnologia. Questo italiano si chiama Giuseppe (detto più familiarmente Bepi) Colombo.

Un tributo a Bepi Colombo

La carezza di BepiColombo alla Terra

Giuseppe Colombo nacque a Padova nel 1920, dove trascorse l’infanzia e l’adolescenza con i suoi nove fratelli. Qui frequentò il liceo classico per poi iscriversi nel 1939 alla Scuola Normale Superiore di Pisa. Fu costretto a interrompere gli studi per via della chiamata alle armi del regime fascista, che lo mandò a combattere sul fronte russo. Tornò ferito e con una medaglia al valore militare. Si laureò pochi mesi dopo essere rientrato in Italia, nel 1943.

Fu una carriera fulminante quella del giovane Colombo: nel 1944 fu assistente di meccanica razionale all’Università di Padova, diventando pochi anni più tardi professore associato e nel 1955 professore ordinario di meccanica applicata. Insegnò in molte università italiane, tra cui Catania, Modena, Genova e alla stessa Normale di Pisa che lo aveva visto studente. Fu così che impiegò i primi anni ad acquisire i concetti di base e la tecnica per l’esplorazione dello spazio.

Il grande balzo lo compì all’età di 38 anni, nel 1958. In quell’anno Colombo pubblicò il suo primo articolo sul “Giornale di Fisica” intitolato: “Il problema del movimento di un satellite artificiale nel campo di influenza del sistema Terra-Luna”. La meccanica celeste è un ambito di ricerca che letteralmente esplode in questo momento con il lancio delle prime sonde spaziali.

In pochissimi anni Colombo diventò uno degli esperti a livello mondiale di meccanica celeste e la NASA lo chiamò come consulente scientifico per lavorare alla progettazione di alcuni missioni spaziali verso i pianeti del nostro Sistema Solare.

Il legame tra Bepi Colombo e Mercurio

Nel 1965 il suo articolo lato “Rotational Period of the Planet Mercury” pubblicato su Nature fu rivoluzionario: si riteneva che il periodo di rotazione e il periodo di rivoluzione del pianeta attorno al Sole fosse di 1:1, cioé il pianeta impiegasse lo stesso tempo per compiere un giro intorno al Sole e per fare una rotazione intorno al proprio asse, come fa la Luna con la Terra, mostrandoci così sempre la stessa faccia. Colombo dimostrò che questo non era possibile per Mercurio, ma che doveva essere di 2:3, ossia il pianeta compie una rotazione in 58,65 giorni e una rivoluzione intorno al Sole in circa 88 giorni, il che equivale a tre rotazioni attorno al proprio asse in due anni mercuriani. Se noi fossimo su Mercurio, potremmo osservare tre albe e tre tramonti in due anni mercuriani. Basta un semplice conto: moltiplicate 58,65 per 3 e 88 per 2, otterrete lo stesso numero di giorni, 176. Si dice che il pianeta è in risonanza spin-orbita 3:2 con il Sole, a causa delle intense interazioni mareali prodotte dal Sole, estremamente vicino al pianeta.

La carezza di BepiColombo alla Terra

Una rappresentazione artistica della sonda BepiColombo formata da due sonde che entreranno in orbita attorno al pianeta Mercurio nel 2025 su due orbite differenti, un’orbita bassa e una più ampia. Crediti: ESA.

Ecco il motivo per il quale fu scelto di battezzare una sonda col nome di BepiColombo e diretta verso Mercurio. Ma non basta. Giuseppe Colombo è passato alla storia per il gravity assist, o effetto fionda, da sempre sfruttato dalle sonde interplanetarie.

Mariner 10 verso Venere e Mercurio

Nel 1970 Giuseppe Colombo al JPL della NASA suggerì di sfruttare l’azione gravitazionale del pianeta Venere per poter modificare e orientare la sonda Mariner verso il pianeta Mercurio e fargli effettuare altri due incontri ravvicinati che inizialmente non erano in programma. Il Mariner 10 nel 1974 divenne così la prima sonda interplanetaria a sfruttare questo effetto di gravity assist, ora usato in tutti i viaggi. BepiColombo ne frutterà ben nove, uno con la Terra, due con il pianeta Venere e ben sei col pianeta Mercurio prima di entrare in orbita attorno ad esso.

Si tratta per la sonda di “cadere” nel campo di gravità di un pianeta per sfruttarne l’energia gravitazionale e farla diventare energia cinetica: a seconda della traiettoria, la sonda può sia accelerare che frenare rispetto al Sole. Per fare questo, è importante essere precisi. Molto precisi: ogni errore può costare caro in termini di traiettoria. Nel caso del flyby con la Terra, BepiColombo risparmierà ben 450 kg di propellente. Sedici ore dopo il lancio della Mariner 10 il 3 novembre 1973, la sonda fu rivolta verso la Terra e le telecamere a bordo videro la prima luce. Scopo delle osservazioni fu quello di calibrare gli strumenti in vista dell’incontro con Venere. La sonda eseguì, inoltre, delle osservazioni della Luna e, data la particolare traiettoria percorsa, raccolse immagini di grande dettaglio della regione del Polo Nord lunare.

La carezza di BepiColombo alla Terra

Immagine composta della Terra ripresa dalla sonda spaziale statunitense Mariner 10 durante il suo allontanamento dal nostro pianeta. Crediti: JPL/NASA.

Al Mariner 10 spettano numerosi primati: è stata la prima sonda a visitare due pianeti, la prima ad utilizzare l’effetto fionda, la prima ad utilizzare la pressione solare a scopo propulsivo, la prima ad aver visitato Mercurio, la prima sonda statunitense ad aver fotografato Venere e la prima ad avere eseguito più sorvoli dello stesso corpo celeste.

L’Earth FlyBy Photo Contest: fotografa anche tu BepiColombo

La sonda, durante il flyby, sarà particolarmente brillante: visibile probabilmente con un semplice binocolo almeno nel nostro emisfero. Purtroppo, dall’Italia il flyby avverrà ad un’elevazione molto bassa, e già alle prime luci dell’alba, alle 6.25 ora italiana. Il gruppo italiano di outreach della missione Bep-it ha sviluppato e messo in rete un tool che indica – per ogni punto della Terra – elevazione, azimut e soprattutto magnitudine apparente della sonda. Lo trovate alla pagina bepicolombo.iaps.inaf.it/#flybyinfo 


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