La missione BepiColombo

di Luciana Ziino e Sabrina Masiero, Fondazione GAL Hassin

“Una incredibile missione spaziale”: così inizia il suo racconto su Anna Milillo, ricercatrice -IASP (Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali) di Roma e Interdisciplinary Scientist della missione (in altre parole, il suo ruolo è di far comunicare i team dei vari strumenti per fare scienza assieme),  coinvolta da ben vent’anni in questo progetto ambizioso dell’Agenzia Spaziale Europea.

“È particolarmente strano vivere questo momento, a poche ore dall’ultimo saluto a BepiColombo che se ne sta andando verso Mercurio, immersi in questa emergenza sanitaria dove dobbiamo lavorare da casa. Allo stesso tempo è sorprendente gestire tutte le operazioni, vedere i dati, riuscire comunque ad andare avanti, dato che il satellite non è interessato dalla nostra emergenza sanitaria e non ci aspetta. Possiamo controllare il satellite da casa in modo quasi normale anche in pigiama” continua Anna Milillo.

Ma vediamo più nel dettaglio le caratteristiche di BepiColombo.

Frutto della collaborazione tra l’Agenzia spaziale europea () e l’Agenzia spaziale giapponese (JAXA), la missione si compone di due sonde distinte che opereranno autonomamente una volta giunte in orbita di Mercurio.“Si tratta di due satelliti, uno in un’orbita più bassa e uno in un’orbita più allungata. È un risultato molto ambizioso avere una missione con due sonde, perché entrambe si mettono in orbita, in modo coordinato, attorno allo stesso pianeta, che è estremamente vicino al Sole. Una sfida tecnologica estremamente importante”.

 

Crediti: ESA/BepiColombo

Queste due sonde sono il Mercury Planetary Orbiter (MPO), progettata e costruita sotto la guida dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e il Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO), progettata e costruita sotto la guida dell’Agenzia Spaziale Giapponese (JAXA) con contributi scientifici e tecnologici europei.

La prima sonda trasporterà gli strumenti destinati allo studio delle caratteristiche fisiche della superficie del pianeta – compresa l’esosfera, il sottile strato di atomi e plasma che lo avvolge, senza poter essere definito una vera e propria atmosfera – e alla misura del campo gravitazionale.

La seconda sonda sarà invece dedicata alla caratterizzazione dell’ambiente intorno a Mercurio e, in particolare, allo studio del debole ma interessante campo magnetico planetario.

I due orbiter viaggeranno a bordo di un modulo trasportatore, il Mercury Transfer Module (Mtm), che utilizzerà una combinazione di propulsione ionica e chimica in aggiunta a numerose spinte gravitazionali durante il lungo percorso. L’arrivo è previsto nel dicembre 2025.

 

Rappresentazione artistica della sonda BepiColombo in avvicinamento a Mercurio. Crediti: ESA/BepiColombo

Mercurio, un pianeta da esplorare

Mercurio è il pianeta più vicino al Sole ed insieme a Venere, Terra e Marte costituisce la famiglia dei pianeti terrestri. È un pianeta roccioso e fortemente segnato da crateri d’impatto. Ha grandissime escursioni termiche tra il giorno e la notte e, come detto in precedenza, non ha una vera e propria atmosfera, ma un sottile strato di atomi e plasma che forma un’esosfera. Sia la superficie che l’esosfera sono fortemente influenzate dal vento solare. Ma Mercurio è un pianeta sul quale ancora c’è molto da imparare: infatti, se facciamo un viaggio indietro nel tempo, scopriamo che le uniche missioni che in passato hanno permesso di osservarlo da vicino sono state due, la famosa Mariner 10 nel 1974 e la MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging) nel 2011. Ed è un pianeta difficile da esplorare, sia perché è difficile da raggiungere, sia a causa delle difficoltà tecniche che insorgono nel controllo termico della sonda alla distanza dal Sole alla quale orbita il pianeta. Ecco perché la missione BepiColombo è così importante.

“BepiColombo rappresenta una grande sfida, perché permetterà lo studio dell’ambiente di Mercurio e, quindi, le sue interazioni con la stella estremamente vicina, il Sole” continua Anna Melillo. “Questa sonda permetterà di analizzare anche l’interno del pianeta per capire come mai ha una densità così elevata rispetto a quanto ci si aspetta essendo un corpo piccolo, confrontabile con le dimensioni della Luna. Mercurio, in definitiva, rappresenta un ottimo laboratorio molto vicino al Sole, non ultimo anche per verificare la teoria della Relatività di Einstein”.

La missione è stata progettata per studiare la composizione, la geofisica, l’atmosfera, la magnetosfera e la storia di Mercurio.

Contributo Italiano

L’Agenzia spaziale italiana (Asi) ha realizzato 4 dei 16 strumenti ed esperimenti a bordo dei due orbiter grazie al contributo della comunità scientifica italiana, tra cui i ricercatori dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e dell’Università “La Sapienza” di Roma. A bordo del Mercury Planetary Orbiter ci sono gli esperimenti italiani Isa, Serena e Simbio-Sys, mentre More è un esperimento effettuato sulla Terra. In particolare:

ISA è un accelerometro ad alta sensibilità, sviluppato da INAF e TAS-I;
SERENA è l’esperimento per lo studio dell’ambiente particellare mediante i due analizzatore di particelle neutre (NPA) ELENA e STOFIO, quest’ultimo realizzato dalla Southwest Research Institute-USA, e due spettrometri di ioni (IS) MIPA e PICAM, a responsabilità scientifica di IFSI, ENEA, ISM e IFN e industriale di CGS e AMDL;

SIMBIO-SYS è un sistema integrato di osservazione della superficie e caratterizzazione del pianeta con camere (HRIC e STC) e uno spettroscopio (VIHI) sviluppato da Selex e a guida scientifica ASI;
MORE è l’esperimento di radioscienza basato sul trasponditore di bordo in banda Ka (KaT), ancora di TAS-I. Per MORE, la responsabilità scientifica è dell’Università di Roma Sapienza, con il supporto di JPL/NASA.

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Informazioni su Sabrina Masiero

Direttore Responsabile della Didattica e Divulgazione presso la Fondazione GAL Hassin-Centro Internazionale delle Scienze Astronomiche, Isnello, (Palermo) e associata INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo. Ho lavorato presso INAF-Osservatorio Astronomico di Padova e la Fundaciòn Galileo Galilei, FGG-Telescopio Nazionale Galileo, La Palma, Isole Canarie nell'ambito dei pianeti extrasolari.

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