MESSENGER

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Messenger
Immagine del veicolo
Messenger.jpg
Dati della missione
Proprietario NASA
Numero di catalogazione 2004-030A
Destinazione Fly-by(s)/orbit
Fly-by di Terra, Venere e Mercurio
Satellite di Mercurio
Vettore Delta II 7925H-9.5
Lancio 3 agosto 2004
Potenza 450 W (nominale nell'orbita di Mercurio)
Massa 1093 kg
Programma Discovery
Missione precedente Missione successiva
CONTOUR Deep Impact
Sito ufficiale

La missione NASA MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging) è stata lanciata il 3 agosto 2004 ed è stata progettata per studiare le caratteristiche e l'ambiente del pianeta Mercurio. Il 18 marzo 2011 è entrata in orbita ermeocentrica.[1]

Gli obiettivi scientifici della missione consistono nello studiare la composizione chimica della superficie, la sua storia geologica, la natura del suo campo magnetico, la dimensione e le caratteristiche del nucleo, la natura dell'esosfera e della magnetosfera. La missione avrà una durata di un anno terrestre circa e sarà la prima a tornare su Mercurio 35 anni dopo la sonda Mariner 10, l'ultima ad aver studiato il pianeta nel 1975. La sonda MESSENGER presenta moltissimi miglioramenti nella scansione della superficie, con camere con risoluzione di 18 metri (la sonda Mariner 10 aveva una risoluzione di 1 km), ed effettuerà per la prima volta una ripresa completa del pianeta mentre Mariner 10 riuscì ad osservare solo un emisfero.

L'acronimo MESSENGER ("messaggero" in inglese) è stato scelto perché, nella mitologia romana, Mercurio era il messaggero degli dei.

Il viaggio verso Mercurio[modifica | modifica sorgente]

Un viaggio verso Mercurio richiede di contrastare l'incremento nella forza attrattiva durante la discesa nel pozzo gravitazionale solare. Ciò può essere ottenuto per mezzo della propulsione, comportando in generale un elevato consumo di propellente, oppure sfruttando una combinazione di manovre effettuate con l'ausilio dei motori, e di particolari manovre di incontro planetario (fly-by), che utilizzano l'effetto fionda per accelerare o decelerare la sonda. Per MESSENGER è stata scelta questa seconda opzione, più economica, che però ha lo svantaggio di prolungare notevolmente il tempo necessario per il viaggio. Tuttavia, un percorso così complesso permette di effettuare misurazioni del vento solare e dei campi magnetici a varie distanze dal pianeta.

Lancio della sonda MESSENGER

Anche il posizionamento ed il mantenimento della sonda nell'orbita attorno al pianeta sono voci importanti nei costi di una missione. Mercurio non ha un'atmosfera che possa permettere manovre di aerofrenaggio o l'utilizzo di paracadute (tecniche adottate per ridurre il consumo di propellente nell'esplorazione di Marte), da qui l'utilizzo della risorsa dei fly-by anche nella riduzione dei costi dell'ingresso in orbita. Il mantenimento dell'orbita è affidato, invece, ai soli propulsori.

Il lancio[modifica | modifica sorgente]

Il lancio della sonda è avvenuto alle 02:15 EDT del 3 agosto 2004 a Cape Canaveral in Florida per mezzo di un vettore Delta II.

Il lancio era originalmente previsto durante una finestra che si era aperta l'11 maggio 2004, ma il 26 marzo la NASA ha annunciato l'utilizzo della finestra successiva che si sarebbe aperta il 30 luglio 2004.

La traiettoria[modifica | modifica sorgente]

Il cambiamento nella data di lancio ha modificato in modo significativo la traiettoria della missione, generando un ritardo all'arrivo su Mercurio di 2 anni. Il programma originale prevedeva tre sorvoli di Venere e un inserimento in orbita nel 2009, mentre l'attuale piano di volo prevede un fly-by della Terra, 2 di Venere e 3 di Mercurio prima di inserirsi in orbita nel 2011.

Traiettoria di MESSENGER

Seguendo la nuova rotta, la sonda ha effettuato una manovra di fionda gravitazionale attorno alla Terra il 2 agosto 2005, con un avvicinamento minimo di 2347 km avvenuto alle 19:13 UT sopra la Mongolia centrale. Il 12 dicembre 2005 la sonda accese il motore principale per 524 secondi per mettersi in rotta verso Venere[2]. Il primo fly-by di Venere è avvenuto alle 8:34 UT del 24 ottobre 2006 ad una altezza di 2992 km, e il successivo alle 23:08 UT del 5 giugno 2007 ad una altitudine di 338 km. Sono previsti tre passaggi su Mercurio, il primo dei quali è avvenuto il 14 gennaio 2008 (la distanza minima dalla superficie del pianeta è stata di 200 km, toccata alle 19:04:39 UTC[3]); il secondo, il 6 ottobre 2008[4], mentre il terzo è avvenuto il 29 settembre 2009[5]. Dopo aver rallentato, è previsto che effettuerà l'inserimento nell'orbita il 18 marzo 2011, dando inizio alla missione.

La Nasa ha programmato attività scientifiche anche prima dell'inizio ufficiale della missione. In particolare, durante ogni fly-by la sonda attiverà i suoi strumenti per studiare rispettivamente la Terra, Venere e Mercurio. Queste misurazioni sono molto importanti perché permettono di calibrare gli strumenti.

Durante il fly-by della Terra, MESSENGER ha effettuato delle riprese del nostro pianeta e della Luna, in particolare ha utilizzato il suo spettrometro per osservare il satellite terrestre, mentre gli altri strumenti hanno studiato la magnetosfera della Terra.

I fly-by di Venere hanno permesso per la prima volta osservazioni congiunte del pianeta da parte di due sonde in loco. Sebbene siamo abituati che Marte sia studiato da una corte di satelliti artificiali, questa è una condizione piuttosto rara per gli altri pianeti del Sistema solare. L'attività scientifica durante il primo fly-by è stata limitata dal fatto che Venere fosse in congiunzione con il Sole: la manovra di fly-by è in generale sufficientemente complessa in questa condizione (che limita notevolmente le comunicazioni sonda - base a terra) che i responsabili di missione hanno preferito evitare di manovrare la sonda per effettuare anche attività osservative[6]. Durante il secondo fly-by MESSENGER e la sonda dell'ESA Venus Express hanno effettuato misurazioni congiunte dell'atmosfera venusiana. In particolare al momento del massimo avvicinamento MESSENGER ha misurato l'altezza della copertura nuvolosa utilizzando il suo altimetro laser (MLA), completando i dati ottenuti dalla sonda europea a lunghezze d'onda visibile, ultravioletto e infrarosso[7]. Inoltre, durante la fase di avvicinamento ed allontanamento, MESSENGER ha effettuato delle riprese di Venere essenzialmente per la divulgazione al grande pubblico.

In seguito al primo fly-by di Mercurio, MESSENGER ha inviato a terra le prime immagini dell'emisfero "sconosciuto" di Mercurio.

Inserzione in orbita[modifica | modifica sorgente]

Il 18 marzo 2011 la sonda è entrata in orbita attorno a Mercurio. La manovra di frenata, iniziata alle 0:45 UTC, è durata circa 15 minuti.[1] Dal 23 marzo è iniziata una fase di verifica dello stato degli strumenti. Il 4 aprile hanno iniziato la fase operativa e le osservazioni scientifiche del pianeta.

Programma di osservazione[modifica | modifica sorgente]

La prima immagine dell'emisfero "sconosciuto" di Mercurio inviata da MESSENGER il 14 gennaio 2008

L'orbita ha un periasse di 200 km ad una latitudine di 60° N e un apoasse di 15193 km, un periodo di 12 ore e una inclinazione di 80°. Il periasse verrà leggermente aumentato a causa di perturbazioni solari a circa 400 km al termine di un periodo pari ad un anno mercuriano (88 giorni), a quel punto verrà riaggiustato fino a 200 km attraverso una sequenza di due accensioni dei motori.

I dati saranno raccolti dall'orbita per un anno terrestre, la durata ufficiale della missione primaria. Ci si aspetta una copertura globale del pianeta con immagini stereo con risoluzione di 250m/pixel. La missione dovrebbe anche generare mappe globali della composizione, un modello 3D della magnetosfera, profili topografici dell'emisfero settentrionale, i profili di altitudine degli elementi, la caratterizzazione degli elementi volatili presenti nei crateri permanentemente in ombra situati ai poli.

Gli scienziati sperano, con questi i dati, di verificare la teoria secondo la quale il pianeta si starebbe comprimendo, contraendosi in se stesso man mano che il suo nucleo si raffredda lentamente. Inoltre con i dati raccolti della composizione superficiale si potrebbe sapere quali materiali potrebbero essere fuoriusciti dall'interno del pianeta nel passato. La teoria della contrazione planetaria venne suggerita dalle immagini del Mariner 10, che mostrarono delle grandi e profonde scarpate. Una di esse, la Discovery Rupes, si addentra per 1.6 km nella superficie.

Curiosità[modifica | modifica sorgente]

Il 1º aprile 2012 la NASA ha giocato un pesce d'aprile annunciando che il giorno precedente la sonda MESSENGER avesse acquisito un'immagine di una luna di Mercurio, suggerendo anche un possibile nome: Caduceus.[8] Nel comunicato stampa si proponeva inoltre un'improbabile schianto della sonda con la luna per dirigere verso la Terra dei frammenti, che avrebbero potuto essere recuperati ed analizzati. Ulteriore elemento di ilarità è che l'oggetto rappresentato nel fotomontaggio è l'asteroide 243 Ida.

Questo scherzo segue quello dell'anno precedente, quando era stata data notizia sul sito ufficiale della missione che MESSENGER aveva fotografato il Mariner 10 in orbita attorno a Mercurio. Nel comunicato stampa, ai membri del gruppo che dirige la sonda erano stati attribuiti dei passi de La ballata del vecchio marinaio di Samuel Taylor Coleridge.[9]

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ a b (EN) Historic First: A Spacecraft Orbits Mercury, Science@NASA, 18 marzo 2011. URL consultato il 18 marzo 2011.
  2. ^ MESSENGER Engine Burn Puts Spacecraft on Track for Venus, SpaceRef.com, 2005. URL consultato il 2 marzo 2006.
  3. ^ (EN) Countdown to MESSENGER's Closest Approach with Mercury, Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, 14 gennaio 2008. URL consultato il 14 gennaio 2008.
  4. ^ (EN) MESSENGER Reveals Mercury as Never Seen Before, 7 ottobre 2008. URL consultato l'8 ottobre 2008.
  5. ^ (EN) MESSENGER Gains Critical Gravity Assist for Mercury Orbital Observations, 30 settembre 2008. URL consultato il 23 marzo 2010.
  6. ^ MESSENGER is approaching its first Venus flyby, The Planetary Society, 23 ottobre 2006. URL consultato il 15 gennaio 2008.
  7. ^ Venus Express and MESSENGER to look at Venus in tandem, Agenzia Spaziale Europea, 4 giugno 2007. URL consultato il 15 gennaio 2008.
  8. ^ (EN) PIA15542: Mooning Mercury in Planetary Photojournal, JPL, NASA, 1º aprile 2012.
  9. ^ (EN) Encounter with the Ancient Mariner, JHU/APL, 1º aprile 2011. URL consultato il 20 settembre 2012.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

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Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]

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