NASA Dawn: aggiornamenti sulla missione

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Pubblicato Giovedì, 21 Agosto 2014 07:12

Scritto da Elisabetta Bonora

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Credit: NASA/JPL

Mentre la sonda dell'ESA Rosetta, dopo 10 anni, ha incontrato la sua cometa lo scorso 6 agosto, c'è un'altra navicella spaziale che sta viaggiando nel Sistema Solare lasciandosi alle spalle una scia blu-verde di xeno: la sonda della NASA Dawn, che il prossimo 27 settembre festeggerà il suo settimo anno nello spazio.

Lanciata dalla dalla rampa 17-b di Cape Canaveral a settembre 2007, a luglio del 2011 è arrivata presso la sua prima destinazione, Vesta, diventando la prima sonda ad entrare in orbita intorno ad un asteroide.
Qui, Dawn ha trascorso 13 intensi mesi di studi per ripartire il 5 settembre 2012 alla volta della seconda meta: Cerere, l'asteroide più massiccio della fascia principale situata tra Marte e Giove.

Considerato il suo diametro (950 chilometri) e la sua massa (stimata pari al 32% di quella dell'intera fascia principale), nel 2006, Cerere è stato riclassificato come pianeta nano, alla stregua di Plutone, Makemake, Haumea ed Eris, dall'International Astronomical Union.

Questo proto-pianeta sarebbe costituito da un manto di ghiaccio per circa un terzo della sua massa.

Visto attraverso un telescopio, non è così affascinante:
"Cerere, a occhio, sembra fondamentalmente piuttosto nero perché reagisce alla maggior parte dei colori più o meno nello stesso modo, riflettendo pochissima luce su tutte le lunghezze d'onda", spiegava Andy Rivkin della Johns Hopkins University Applied Physics Lab.

Gli scienziati, che sfruttano la luce emessa da un corpo per determinarne la composizione, nel caso di Cerere, hanno ottenuto pochi dati anche in infrarosso, utilizzando strumenti come l'Infrared Telescope Facility (IRTF) sul Mauna Kea nelle Hawaii.
Queste osservazioni hanno evidenziato la presenza di brucite, idrossidi e possibili firme di minerali di carbonato.
"[Questo] fa di Cerere uno dei pochi posti in cui abbiamo trovato carbonati", aveva sottolineato Rivkin, "oltre alla Terra e Marte".

Questi minerali potrebbero formarsi a seguito dell'interazione con l'acqua ma l'acqua non dovrebbe esistere in forma solida o liquida sulla sua gelida superficie.
D'altra parte, recentemente, i dati rilevati dall'osservatorio spaziale dell'ESA Herschel, hanno confermato la presenza di vapore acqueo, sotto forma di geyser simili a quelli presenti sulla luna dei Saturno Encelado.
Una gran bella scoperta su cui Dawn potrà indagare.

Ecco la posizione della sonda aggiornata al 19 agosto 2014 e una vista di come dovrebbe apparire ora Cerere, visto da Dawn, da una distanza di circa 6.115.561 chilometri (0.04088 Unità Astronomiche).

Dawn [that's me!] is now <than 6 million km from Ceres, or ~5 times the distance between Earth and the moon. http://t.co/94PS0xt5Gk

— NASA's Dawn Mission (@NASA_Dawn) 19 Agosto 2014

Un sistema di tre propulsori ionici allo xeno, che lavorano uno alla volta, guida Dawn lungo una progressiva spirale uscente, verso l'esterno del Sole.

La sonda sta gradualmente cambiando la sua orbita in modo tale che diventi coincidente con quella di Cerere.
In poco più di un anno, questo permetterà a Dawn di essere delicatamente catturata dalla gravità del pianeta nano. 

La fase di approccio inizierà a gennaio 2015, quando Dawn si troverà a 640.000 chilometri dal target e si concluderà ad aprile 2015, ad una quota di circa 13.500 chilometri sopra la superficie, quando inizieranno le indagini intensive.
Tuttavia, anche durante la fase di avvicinamento, fotocamere e spettrometri studieranno Cerere per perfezionare la traiettoria ed iniziare a scoprire qualche indizio di questo mondo misterioso.

Giunta a destinazione, non saranno necessarie ulteriori spinte e il veicolo spaziale rimarrà in orbita proprio come la Luna orbita attorno alla Terra e la Terra e gli altri pianeti intorno al Sole. Una peculiarità non comune tra i veicoli spaziali.

Per entrare in orbita, la velocità, la direzione e la posizione di una navicella deveno corrispondere con quelle del suo obiettivo.
In generale, una missione con propulsione convenzionale arriva prima a destinazione e poi, utilizzando la gravità del pianeta e i propulsori, molto rapidamente raggiunge la velocità e la direzione desiderata con alti consumi di carburante. Dawn, invece, seguendo un'orbita a spirale, adatta la velocità, la direzione e la posizione allo stesso tempo, in modo che tutti i valori vengano raggiunti gradualmente al momento giusto.

Tra marzo ed aprile 2015, le traiettorie di Dawn e Cerere saranno così simili che si troveranno alla stessa velocità, 17,2 chilometri al secondo, e nella stessa direzione intorno al Sole. Ma ciò che contarà sarà la velocità relativa tra i due corpi, quella che permetterà a Cerere di catturare la sonda in orbita.
Se Dawn potesse raccontare quel momento, probabilmente non avrebbe molto da dire: la sonda non si accorgerebbe di nulla, trovandosi in orbita intorno alla sua seconda destinazione senza alcun cambiamento improvviso (e con meno momenti di tensione per il team da Terra, rispetto ad altre missioni!).

Il 10 aprile, Dawn si è avvicinata un'ultima volta al suo pianeta di origine, nel punto più vicino dal 2011, a 1,56 Unità Astronomiche (233 milioni di chilometri).

La prossima volta che la Terra e Dawn si saluteranno, sarà a luglio 2015 (data in cui la sonda già sarà in orbita intorno a Cerere), ma dovranno farlo da una distanza di 1,94 Unità Astronomiche (290 milioni di chilometri) l'uno dall'altro.

Credit: NASA/JPL

Ora, Dawn, che ha impiegato il 97% dell'ultimo anno pianificando l'utilizzo dei motori a ioni per correggere la traiettoria e modellare la sua orbita solare, è a tre quarti della strada tra Vesta e Cerere.