Il lander Philae si è sganciato dalla sonda Rosetta e sta scendendo verso la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Ecco che cosa aspettarci da una delle missioni spaziali più complesse della storia
Una delle prime foto della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko trasmesse dalla sonda Rosetta, da una distanza di 285 chilometri. Immagine ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA
Come ci siamo arrivati
Il viaggio di Rosetta non è stato privo di ostacoli, e ha lasciato scienziati e appassionati con il fiato sospeso a più riprese. La prima difficoltà è stata quella di trovare un modo per permettere alla sonda di raggiungere l’energia orbitale del nucleo della cometa, e quindi fondamentalmente di dare a Rosetta la stessa velocità attorno al Sole che ha 67P/C-G. Nessun razzo è abbastanza potente da spedire una sonda direttamente nella direzione di una meta posta a centinaia di milioni di chilometri di distanza e sperare anche di fare centro. Per permettere l’affiancamento di Rosetta a 67P/C-G, gli scienziati ESA hanno indirizzato la sonda in diversi giri intorno al Sole, in un percorso tortuoso che l’ha portata a sorvolare negli anni tre volte il nostro pianeta e una volta Marte. A ogni giro Rosetta ha potuto così sfruttare l’energia gravitazionale e la spinta delle orbite dei pianeti come una fionda, accelerando il suo moto e orbitando attorno al Sole ogni volta a distanze maggiori.
Una volta instradata Rosetta nella giusta direzione è poi stato il tempo della sua ibernazione controllata, che è durata più di due anni, programmata proprio perché la sonda non avrebbe mai avuto energia sufficiente per mantenere il segnale acceso mentre si macinavano così tanti chilometri. Da gennaio di quest’anno la sonda è di nuovo attiva, e ad agosto Rosetta ha finalmente raggiunto la sua cometa.
Il cartone animato realizzato dall’Agenzia spaziale europea per spiegare la missione Rosetta
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Fino a qui, però, c’è stata la parte meno complicata della missione. Ora bisogna arrivare sulla superficie della cometa. E iniziano i veri patemi. Rosetta ha al suo interno un piccolo robottino, un lander battezzato Philae, che dovrà atterrare in sicurezza su 67P/Churyumov-Gerasimenko. Sarà Philae poi a perforare la cometa e studiarne da vicino la composizione. Ma l’operazione è molto delicata.
Rosetta si troverà a 22,5 chilometri dal centro della cometa quando dei piccoli razzi cercheranno di spingere Philae verso la superficie. Il lander non è controllabile in remoto, e non ha una propulsione propria. Questo significa che dopo la separazione da Rosetta la sua traiettoria non può essere modificata dal centro di controllo.
Anche una piccola imprecisione nelle condizioni di rilascio potrebbe compromettere quindi la missione diPhilae: il robottino dovrà atterrare sulla superficie della cometa, e dovrà farlo anche in condizione ottimale, così da poter scavare e fare il suo lavoro in completa autonomia. Il lander cercherà di ancorarsi alla cometa grazie a tre ganci e un perno (l’intero sistema può ruotare su se stesso e operare così in zone differenti). Una volta saldo sul terreno, Philae trapanerà la superficie di 67P/Churyumov-Gerasimenko, ne preleverà dei campioni e li metterà nei fornetti di cui è dotato, permettendo così l’analisi chimica del materiale raccolto.
Le analisi potranno fornire una serie di indicazioni importanti sui primi istanti di vita del sistema solare: le comete sono infatti residuali della materia che formava il cosiddetto disco protoplanetario da cui sono nati i pianeti del Sistema solare. Qualcosa della natura e la composizione delle comete la conosciamo già grazie alle analisi a distanza che eseguiamo ormai da anni. Certe caratteristiche possono però essere svelate solo da un’analisi più precisa e ravvicinata come quella prevista dal lander. Philae potrebbe trovare per esempio molecole a base di carbonio nei campioni che studierà. Secondo alcune teorie, sono infatti proprio le comete le responsabili della disseminazione della vita nell’universo: potrebbero essere loro ad aver portato sulla Terra primordiale molecole organiche complesse e amminoacidi.
Le operazioni di Philae dureranno due giorni e mezzo (qui una tabella di marcia completa). Ore decisive, durante le quali il robottino dovrà essere ben illuminato dal Sole, dal momento che le batterie gli consentono un’autonomia solo limitata e per completare le operazioni avrà bisogno di sfruttare i pannelli solari di cui è dotato.
Papere e altri ostacoli
Per tutti questi fattori la scelta del giusto punto di contatto è stata una delle tappe più importanti nelle decisioni che l’ESA ha preso negli ultimi anni. Come ormai sappiamo bene grazie alle foto che sono circolate in questi mesi, la forma di 67P/C-G è piuttosto inusuale. Quando l’avevano studiata dall’Hubble Space Telescope, ai ricercatori ESA la cometa era apparsa a forma di patata: un ovale pronunciato e irregolare. Poi a metà luglio, avvicinandosi alla meta, la sorpresa: 67P/C-G aveva la forma di una paperella di gomma (o di una scamorza per restare nelle analogie culinarie). Due lobi distinti, uno più piccolo e uno più grande, uniti da un restringimento, una lingua di materiale.
L’imprevisto, come sempre nella scienza, è uno stimolo, un mistero in più che ora Philae e Rosetta dovranno spiegare, e che forse porterà a qualche nuova scoperta: come ha fatto la cometa ad assumere questa forma? Sono due corpi celesti uniti da un urto violento? Oppure la parte centrale della cometa si è consumata prima a causa della sua composizione? Al di là delle nuove curiosità la forma inusuale di 67P/C-G ha costituito prima di tutto un’ulteriore preoccupazione per gli scienziati, e ha ristretto il campo dei possibili punti di atterraggio diPhilae.
Come se non bastasse la superificie della cometa si è rivelata poi molto frastagliata. E nel conto delle complicazioni a cui andiamo incontro bisogna infine considerare che la gravità della cometa è molto bassa (il nucleo di 67P/C-G è grande solo una decina di chilometri), e che l’ambiente su cui atterrerà Philae è dinamico, ricco di polveri e getti, un sasso di ghiaccio che si muove a 18 chilometri al secondo e compie una rotazione completa su se stesso ogni 12 ore e mezzo. Si capisce bene perché, allora, il successo della missione di Philae non è dato per certo e le sue probabilità di buona riuscita sono stimate dagli stessi scienziati dell’ESA attorno al 70%.
In diretta con la storia
Per le prime immagini bisognerà attendere il pomeriggio: ogni segnale inviato dal lander o dalla sonda impiega comunque circa mezz’ora a raggiungere la Terra. Ecco la diretta streaming dalla sala di controllo.