NASA Dawn: Cerere sempre più vicino

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Credit: NASA, ESA, J. Parker (SwRI), L. McFadden (U Maryland)

Era il 5 settembre 2012 quando la sonda della NASA Dawn stava lasciando Vesta per dirigersi verso Cerere, l'asteroide più massiccio della fascia principale, situata tra Marte e Giove.

Vesta e Cerere possono essere considerati i due più grandi pro-topianeti superstiti del nostro Sistema Solare ma Cerere, rispetto a Vesta, studiato da Dawn per 14 mesi, sembra essere un corpo più gelido e forse "acquoso".

In orbita nella fascia degli asteroidi, lontano oltre tre volte la distanza Terra - Sole, Cerere potrebbe contenere un manto di ghiaccio tale da costituire circa un terzo della sua massa.

Visto attraverso un telescopio, potrebbe non apparire 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", spiega Andy Rivkin della Johns Hopkins University Applied Physics Lab.

Gli scienziati, che usano studiare 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", ha detto 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 superficie.
"Non abbiamo alcuna prova reale della presenza di ghiaccio sulla superficie di Cerere", afferma Rivkin, facendo notare che il pianeta nano sarebbe troppo caldo.
Tuttavia, sotto la superficie ci potrebbero essere le condizioni giuste.
Allo stesso tempo, le osservazioni del telescopio spaziale Hubble, nonché i dati teorici come la densità del proto-pianeta, suggeriscono che sono presenti grandi quantità di ghiaccio.

Quando Dawn entrerà nell'orbita di Cerere, diventerà la prima sonda a studiare un pianeta nano da vicino.

"Il nostro piano di volo intorno Cerere avrà una strategia molto simile a quella che abbiamo utilizzato con successo intorno a Vesta", ha dichiarato Bob Mase, project manager della missione Dawn presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA.

Credit: NASA/JPL-Caltech

La squadra inizierà le operazioni di avvicinamento a fine gennaio 2015; nel mese di febbrario Cerere sarà già abbastanza grande vista da Dawn e a fine marzo, inizio aprile 2015, Dawn verrà catturata dalla sua gravità.

La sonda effettuerà una prima ricognizione a fine aprile 2015 da una quota di 13.500 chilometri dalla superficie, poi, una serie di spirali verso il basso, la faranno scendere fino a quota 4.430 chilometri, ottenendo immagini e dati scientifici. Questa fase durerà 22 giorni ed è stata progettata per ottenere una mappatura completa di superficie con fotocamera e spettrometro di mappatura visiva ed infrarossa (VIR).

Dawn, quindi, scenderà ancora di quota fino a 1.480 chilometri e nel mese di agosto 2015, inizierà una fase di due mesi nota come "high-altitude mapping orbit", continuando ad acquisire mappe quasi globali con la fotocamera e lo spettrometro VIR ad una risoluzione superiore rispetto alle prime indagini, riprendendo anche scatti stereo per poter ottenere modelli tridimensionali della superficie.

A fine novembre 2015, arriverà a 375 chilometri di quota e ci resterà per tre mesi.
Da qui, acquisirà dati con il rilevatore di raggi gamma e neutroni (GRaND) e studierà la gravità del pianeta nano.
A questa quota così bassa, Dawn manterrà l'assetto con un metodo ibrido, utilizzando sia le ruote di reazione che i propulsori di idrazina.

Il team si era preparato la strada già nel 2011: questa scelta permetterà di risparmiare carburante.
"Il successo dei test di questo nuovo sistema di controllo ci da grande fiducia e ci farà avere mano ferma con Cerere, ci permetterà di arrivare molto vicino ad un mondo che per ora è solo un puntino sfocato tra le stelle", spiega Marc Rayman, ingegnere capo e direttore della missione Dawn, con sede al JPL.

Unica piccola incertezza è la risposta dei pannelli solari, così lontano dal Sole: essi forniscono energia al sistema di propulsione ionica allo xeno e alla strumentazione. Altra variabile sarà il campo gravitazione di Cerere che, in effetti, rimane piuttosto ignoto finché la sonda non si troverà lì.

"Ci aspettiamo cambiamenti quando arriveremo a Cerere ma per fortuna, abbiamo costruito un veicolo spaziale molto capace, sviluppato per rispondere con flessibilità e per accogliere le incognite", ha detto Rayman.
"C'è un grande fermento per l'inatteso, e questo è il brivido dell'esplorazione".

A partire dal 27 dicembre Dawn sarà più vicino a Cerere di quanto non lo sia a Vesta.

Quando Dawn arrivò a studiare Vesta, gli scienziati sapevano in parte cosa aspettarsi. Avevano, infatti, avuto modo di farsi un'idea studiando i detriti dell'asteroide, caduti sulla Terra sotto forma di meteoriti qualche tempo fa, eppure le grandi scoperte non sono mancate! Ma su Cerere sappiamo molto poco, abbiamo solo ipotesi e dati intriganti: sarà un nuovo mondo tutto da scoprire.