La cometa “67P/

 

                                   

Churyumov-Gerasimenko”

 

                                   

 

                                   

 

                                   

Viene scoperta il 20 settembre 1969 da Klim Ivanovič

Čurjumov e Svetlana Ivanovna Gerasimenko, con un

periodo orbitale di 6,45 anni terrestri, delle dimensioni

di 3,5 × 4 chilometri, una massa di 10 miliardi di

tonnellate e una densità media di 470 chili/metro cubo,

un periodo di rotazione di 12,761 ore.

 

Quindi una cometa periodica del nostro Sistema Solare,

appartenente alla famiglia delle “gioviane”, raggiunta e

“agganciata” nell'agosto 2014 dalla sonda spaziale

“Rosetta”, dell'Agenzia Spaziale Europea - ESA, la quale

nel novembre dello stesso anno fa poi “atterrare” o

“accometare” sul nucleo il modulo lander Philae per

studiarne la “superficie”, i “processi” che portano alla

formazione e alla evoluzione della chioma e della coda e

della cometa.

 

                                   

 

                                   

 

                                   

 

                                   

La cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, su cui è atterrato il modulo

lander Philae della sonda spaziale europea Rosetta, e la cometa Siding

Spring comparate in scala con lo skyline della città californiana di Los

Angeles, USA.

 

Soltanto così è possibile rendersi conto delle reali dimensioni di questi

"piccoli" corpi celesti...

 

                                   

 

                                 

 

                                   

 

                                 

                                   

 

                                   

 

                                   

Il logotipo ufficiale della Missione Rosetta. 

 

Un lungo, scrosciante applauso liberatorio e poi saltelli, sorrisi, abbracci,

lacrime, quando sullo schermo e negli altoparlanti si materializza il tanto

atteso segnale di "bip" da Philae, il lander che 7 ore prima si è staccato

dalla sonda Rosetta per andarsi a posare dolcemente sulla superficie del

nucleo della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.

 

Un semplicissimo segnale elettronico ma che equivale a "Sono appena

atterrato!" o, meglio  "Sono appena 'accometato'!", perché per la prima

volta e dopo un viaggio di oltre dieci anni nel Cosmo un oggetto artificiale

costruito da appartenenti alla specie umana scende sul nucleo di una

cometa.

 

Il segnale di Philae arriva dopo una lunga sequenza di manovre in differita

durante le quali il lander viene sganciato dalla sonda principale e

raggiunge in automatico la superficie del nucleo cometario di cui invierà

immagini e dati da ora fino alla prossima primavera, descrivendone

dettagliatamente non solo struttura e composizione ma mappandone

anche tutti i cambiamenti man mano che la cometa si avvicinerà al Sole.

 

                                   

 

                                   

 

                                   

 

                                   

La missione

 

                                   

 

                                   

Il Comitato Scientifico dell'ESA, l'Agenzia Spaziale

Europea, approva la Missione internazionale “Rosetta” a

fine 1993, come pietra angolare del proprio Programma

Spaziale “a lungo termine”, originariamente impostata

per un incontro con la cometa 46P/Wirtanen, ma dopo il

rinvio del lancio verso un nuovo, la cometa 67P/

Churyumov-Gerasimenko.

 

L'obiettivo principale di “Rosetta” rimane comunque di

“incontrarsi” con la cometa ed entrare “in orbita”

intorno al suo “nucleo”, per eseguirne “osservazioni” ed

“analisi”, soprattutto attraverso l'atterraggio “morbido”

di un modulo “laboratorio” sulla sua superficie.

 

 

Il progetto della sonda spaziale “Rosetta” o “orbiter” si

basa su una struttura centrale “scatolata” delle

dimensioni di 2,8 × 2,1 × 2 metri, su cui vengono poi

montati tutti i “sottosistemi”, le attrezzature e la

strumentazione di rilevamento, il tutto alimentato da

due pannelli solari a braccio autoestendibile, ciascuno

dei quali lungo 14 metri per una superficie totale di 64

metri quadrati, il che raggiungendo da punta a punta i

32 metri.

 

Il modulo lander “Philae” invece, tolta l'estensione del

suo carrello di atterraggio aperto, è un piccolo “cubo” di

circa 1 × 1 × 1 metro, “agganciato” sul lato della sonda

opposto a quello dell'antenna rotante ad alta potenza di

2,2 metri di diametro.

 

                                   

 

                                 

 

                                   

 

                                 

 

                                   

 

                                   

 

                                   

 

                                   

 

                                   

 

                                   

Il “nome”

della missione

 

                                   

 

                                   

Il nome dato dagli scienziati dell'ESA alla missione

spaziale, “Rosetta”, deriva da e allude a la cosiddetta

“Stele di Rosetta”, ritrovata nel 1799 durante la

Campagna d'Egitto di Napoleone Bonaparte, la cui

iscrizione nelle tre grafie - “geroglifico”, “demotico” e

“greco”.

 

Si tratta di un decreto tolemaico del 196 aC in onore del

faraone Tolomeo V Epifane, appena tredicenne, nel

primo anniversario dell'incoronazione: proprio la grafia

greca si rivelerà una “chiave di lettura” decisiva per la

fino ad allora fallita comprensione degli elementi

“ideografici”, “sillabici” e “alfabetici” dei geroglifici.

 

 

“Rosetta” è quindi il nome dato fin dall'inizio alla sonda

“madre” o orbiter, mentre per quanto riguarda il suo

modulo “lander” per la discesa sul nucleo della cometa,

nel 2003 viene bandito un concorso internazionale poi

vinto da una quindicenne studentessa italiana - Serena

Olga Vismara, di Arluno in Provincia di Milano - con il

nome “Philae”.

 

È un'isola sul Fiume Nilo che, prima di venire sommersa

nel Lago di Nasser creato nel 1970 dalla diga di Assuan,

restituisce un obelisco con l'iscrizione bilingue tra l'altro

contenente “Cleopatra” e “Tolomeo”, uno degli

importanti indizi che nel 1822 permetterà allo storico

francese Jean-Francois Champollion di “interpretare” i

geroglifici della Stele di Rosetta, contribuendo così a

svelare i segreti dell'Antica Civiltà Egizia.

 

 

Entrambi i nomi sono “greco-latinizzati” - “Rosetta” da

Rashid e “Philae” da Pi-laq.

 

Come la stele di “Rosetta” e l'obelisco di “File” hanno

fornito ad archeologi e storici le chiavi di

interpretazione di un'importantissima civiltà antica, la

sonda “Rosetta” e il lander “Philae” aiuteranno gli

scienziati a svelare uno dei più antichi “misteri” del

nostro Sistema Solare - le comete.

 

                                   

 

                                 

 

                                   

 

                                 

 

                                   

 

                                   

Quali le “domande”

e quali le “risposte”?

 

                                   

 

                                   

L'incontro ravvicinato, anzi “intimo”, con la cometa

67P/Churyumov-Gerasimenko permetterà agli scienziati

di studiare un corpo celeste nato 4 miliardi e mezzo di

anni fa, quando cioè intorno al Sole orbitano soltanto

miriadi di asteroidi e comete e ancora nessuno dei

Pianeti del nostro Sistema Solare si è formato.

 

 

Il modulo lander “Philae” è un laboratorio “a domicilio”

che, posatosi sulla durissima superficie ghiacciosa del

“nucleo” della cometa, antico quanto il Sistema Solare

stesso e, a differenza della Terra, ancora del tutto

incontaminato, sarà in grado di analizzarne la

composizione sia “chimica” che “fisica” ed inoltre le

proprietà “elettro-magnetiche”.

 

Le ultime teorie scientifiche formulano la probabilità che

le comete, essendosi formate all'origine del Sistema

Solare, ne siano di fatto i “mattoni” e le tuttora esistenti

altro non rappresentino che quelli “avanzati”, i pochi

rimasti perché non utilizzati nella formazione dei Pianeti

e degli altri corpi celesti minori.

 

 

La Missione “”Rosetta è la prima che si propone lo

studio specifico del “nucleo” di una cometa, del suo

“cuore” solido, dato che la sua cosiddetta “coda” non è

che un fenomeno temporaneo di variabile intensità

dovuto al diverso “sublimarsi”, cioè il trasformarsi

direttamente in gas, del materiale solido degli strati più

esterni del nucleo più o meno intensamente riscaldati

dai raggi solari all'avvicinarsi o all'allontanarsi dalla

stella.

 

Poter raccogliere “informazioni” così inedite e preziose

sulla nascita del Sistema Solare attraverso lo studio dei

suoi “originari” componenti servirà a decodificare il

segreto dell'“origine” della vita stessa!

 

 

Una delle primarie “conferme” cercate dagli scienziati

sulla cometa è infatti la presenza di molecole

“organiche”, infatti dal punto di vista scientifico,

analizzando “spettralmente” la composizione delle

comete, si sono evidenziati composti organici, ovvero

contenenti “catene” di atomi di carbonio, come tra gli

altri “formaldeide”, “metano” e “metanolo”.

 

Se dunque queste sostanze si sono formate in modo

“naturale” nelle comete, queste devono aver offerto le

condizioni “necessarie” per lo “svilupparsi della vita”,

addirittura proprio le comete potrebbero dimostrarsi le

“responsabili” dello “inseminamento” della Terra, cioè, i

“mattoni” base per l'avvio della vita sul nostro pianeta

si sarebbero prima formati sulle comete, le quali poi,

cadendovi, l'avrebbero “fecondata”!

 

                                   

 

                                 

 

                                   

 

                                 

                                   

 

                                   

 

                                   

 

                                   

 

                                   

 

                                   

La scheda

 

                                   

della missione

 

                                   

 

                                   

 

                                   

 

                                   

 

 

Data di inizio

della missione

 

2 marzo 2004

   

 

                                   

 

                                   

 

 

Data di termine

della missione

 

Prolungata a fine

settembre 2016

   

 

                                   

 

                                   

 

 

Razzo propulsore

 

Ariane 5 G+

   

 

                                   

 

                                   

 

 

Massa totale di lancio

della sonda

 

Oltre 3.000 kg,

propellente incluso

   

 

                                   

 

                                   

 

 

Massa specifica

dell'Orbiter

 

2.900 kg, di cui

1.670 kg di propellente e

   165 kg di carico utile 

                scientifico

   

 

                                   

 

                                   

 

 

Massa specifica

del Lander

 

Circa 100 kg

   

 

                                   

 

                                   

 

 

Obiettivo fisico

della missione

 

Cometa 67P/Churyumov-

Gerasimenko, scoperta nel

1969 da Klim Churyumov,

translitterazione

anglosassone di Klim

Ivanovič Čurjumov, che la

identifica analizzando una

fotografia di Svetlana

Ivanovna Gerasimenko

presso l'Istituto di

Astrofisica di Alma-Ata,

entrambi ucraini dell'allora

Unione Sovietica:

 

- cometa periodica del

nostro Sistema Solare

 

- appartenente alla famiglia

delle comete cosiddette

“gioviane”

 

- periodo di rivoluzione

orbitale 6,45 anni terrestri

 

- periodo di rotazione circa

13 h

 

- dimensioni circa

3,5 × 4 km

 

- massa stimata pari a circa

10 miliardi di tonnellate

 

- densità media circa

500 kg/m³

   

 

                                   

 

                                   

 

 

Rotta della sonda

 

Traiettoria molto complessa

prima di potersi lanciare

alla caccia della cometa,

con tra l'altro ben 4

manovre propedeutiche di

vere “fiondate” di

accelerazione

gravitazionale, 3 con l'aiuto

della Terra ed 1 di Marte

   

 

                                   

 

                                   

 

 

Metodo della missione

 

Raggiunta la cometa, la

sonda entra in orbita

intorno al suo nucleo e la

accompagna nella sua

rivoluzione intorno al Sole

fino al rilascio da parte

dell'orbiter del modulo

lander che discende sul

nucleo

   

 

                                   

 

                                   

 

 

Obiettivo scientifico

della missione

 

Studiare l'origine delle

comete, cioè il rapporto tra

materiale cometario e

quello interstellare con

tutte le sue implicazioni per

quanto riguarda l'origine

del Sistema Solare,

analizzandone in

particolare i processi che

conducono alla formazione

ed evoluzione di “chioma” e

“coda”

   

 

                                   

 

                                   

 

 

Studi/misurazioni

necessarie

 

Caratterizzazione di nucleo

cometario:

 

- proprietà dinamiche,

morfologia e composizione

di superficie

 

- chimica, mineralogica,

composizioni isotopiche di

volatili e refrattari

 

- proprietà fisiche ed

interrelazione  volatili-

refrattari

 

- sviluppo attività

cometaria e processi

strato superficiale nucleo

e chioma interna,

interazione gas-polveri

 

 

Caratterizzazione di

asteroidi: 

 

- proprietà dinamiche

 

- morfologia di superficie

 

- composizione

   

 

                                   

 

                                   

 

                                   

 

                                 

 

                                   

 

                                 

 

                                   

 

                                   

La strumentazione

di bordo

 

                                   

 

                                   

 

                                   

 

                                   

 

                                   

 

                                   

 

                                   

Gli strumenti

dell'“Orbiter

 

                                   

 

                                   

 

                                   

 

 

Alice

 

Ultraviolet imaging

spectrometer

   

 

                                   

 

                                   

 

 

CONSERT

 

Comet Nucleus Sounding

Experiment by Radio wave

Transmission

   

 

                                   

 

                                   

 

 

COSIMA

 

Cometary Secondary Ion

Mass Analyser

   

 

                                   

 

                                   

 

 

GIADA

 

Grain Impact Analyser and

Dust Accumulator

   

 

                                   

 

                                   

 

 

MIDAS

 

Micro-Imaging Dust

Analysis System

   

 

                                   

 

                                   

 

 

MIRO

 

Microwave Instrument for

the Rosetta Orbiter

   

 

                                   

 

                                   

 

 

OSIRIS

 

Optical, Spectroscopic and

Infrared Remote Imaging

System

   

 

                                   

 

                                   

 

 

ROSINA

 

Rosetta Orbiter

Spectrometer for Ion and

Neutral Analysis

   

 

                                   

 

                                   

 

 

 

 

 

   

 

                                   

 

                                   

 

 

RPC

 

Rosetta Plasma Consortium

   

 

                                   

 

                                   

 

 

RSI

 

Radio Science Investigation

   

 

                                   

 

                                   

 

 

VIRTIS

 

Visible and Infrared

Thermal Imaging

Spectrometer

   

 

                                   

 

                                   

 

                                   

 

                                   

 

                                   

 

                                   

 

                                   

 

                                   

Gli strumenti

del “Lander

 

                                   

 

                                   

 

                                   

 

 

APXS

 

Alpha Proton X-ray

Spectrometer

   

 

                                   

 

                                   

 

 

ÇIVA e ROLIS

 

Panoramic and microscopic

imaging system

   

 

                                   

 

                                   

 

 

CONSERT

 

Comet Nucleus Sounding

Experiment by Radio wave

Transmission

   

 

                                   

 

                                   

 

 

COSAC

 

Cometary Sampling and

Composition experiment

   

 

                                   

 

                                   

 

 

PTOLEMY

 

Evolved gas analyser

   

 

                                   

 

                                   

 

 

MUPUS

 

Multi-Purpose Sensor for

surface and subsurface

sciencet

   

 

                                   

 

                                   

 

 

ROMAP

 

Rosetta lander

Magnetometer and Plasma

monitor

   

 

                                   

 

                                   

 

 

SD2

 

Sample and Distribution

Device

   

 

                                   

 

                                   

 

 

SESAME

 

Surface Electric Sounding

and Acoustic Monitoring

Experiment

   

 

                                   

 

                                   

 

                                   

 

                                   

 

                                   

Il “canto”

della cometa

 

                                   

 

                                   

Rosetta's Plasma Consortium o RPC, uno dei due

“analizzatori” principali dell'Orbiter della sonda spaziale

“Rosetta”, è un insieme di 5 strumenti i quali

condividono una comune “interfaccia” elettronica e

“dati”, progettati per effettuare misurazioni tra loro

“complementari” del cosiddetto “plasma”

nell'immediato ambiente intorno al “nucleo” della

cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.

 

L'RCP-MAG sviluppato da Karl-Heinz Glaßmeier,

Principal Investigator e Direttore dello Space Physics

and Space Sensorics della Technische Universität di

Braunschweig, Germania, ha scoperto in questo

“plasma” - cioè il quarto “stato” della materia dopo

“solido”, “liquido” e “gassoso”, ovvero un gas

elettricamente “conduttivo” in grado di trasportare

campi “magnetici” e correnti “elettriche” - qualcosa di

completamente inaspettato, che ha preso gli scienziati

davvero alla sprovvista, una misteriosa modulazione o

“canto” che la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko

emette nello spazio.

 

                                   

 

                                   

 

                                   

 

 

                                   

 

                                   

 

                                   

Il pacchetto di strumenti RCP è progettato per studiare

una serie di fenomeni, tra cui:

 

- l'interazione della cometa con il “vento solare”, un

flusso continuo di plasma emesso dal Sole

 

- i “cambiamenti” di attività della cometa

 

- la “struttura” e la “dinamica” del tenue plasma

nell'“atmosfera” della cometa, conosciuta come

“chioma”

 

- le proprietà “fisiche” del nucleo cometario e della sua

“superficie”.

 

                                   

 

                                 

 

                                   

 

                                 

                                   

 

                                   

 

                                   

La sonda spaziale Rosetta riceve da Terra il comando di rilascio del modulo

lander Philae al cui confermato atterrraggio sul nucleo della cometa

67P/Churyumov-Gerasimenko nel Centro di controllo dell'Agenzia Spaziale

Europea a Darmstadt, in Germania, gli scienziati faticano a trattenere la

propria euforica gioia in un'atmosfera di entusiasmo che ricorda da vicino

le storiche missioni lunari "Apollo" degli Anni Sessanta.

 

                                   

 

                                   

 

                                   

Il calendario

della missione

 

                                   

 

                                   

 

  Tappa/Evento   Data    

 

                                   

 

                                   

 

 

Lancio di Rosetta

con un Ariane 5G+

dal Centre Spatial

Guyanais di Kourou,

Guiana Francese

sull'Oceano Atlantico

 

2 marzo 2004

   

 

                                   

 

                                   

 

 

Prima assistenza

gravitazionale

dal Pianeta Terra

 

4 marzo 2005

   

 

                                   

 

                                   

 

 

Assistenza

gravitazionale

dal Pianeta Marte

 

25 febbraio 2007

   

 

                                   

 

                                   

 

 

Seconda assistenza

gravitazionale

dal Pianeta Terra

 

13 novembre 2007