Superfici planetarie
L’esplorazione delle superfici planetarie è un progetto miliare delle principali agenzie spaziali sin dall’inizio dell’era spaziale. La nostra Luna e il pianeta Marte sono stati raggiunti di numerosi “esploratori”, e sono al momento circondati da un’intera flotta di “lander” e “rovers”, che ospitano a bordo strumenti scientifici (camere, spettrometri, laser altimetri, radar, magnetometri, strumenti radio e plasma…) per uno studio ad ampio spettro dell’ambiente planetario.
INAF-OAR è direttamente coinvolto in due delle più ambiziose missioni spaziali verso pianeti, al momento in fase di viaggio verso il proprio target, progettate e lanciate dall’agenzia spaziale europea ESA: la missione BepiColombo, verso il pianeta più interno e più piccolo (Mercurio), e la missione JUICE, verso Giove e il suo “mondo”, il gigante gassoso del nostro Sistema Solare.
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DIDASCALIA: Mercurio visto dalla sonda NASA MESSENGER (credit: NASA).
JUICE – JUpiter ICy moons Explorer – è la prima missione “large-class” nel programma Cosmic Vision 2015-2025 dell’ESA (Agenzia Spaziale Europea). La missione è stata lanciata il 14 April 2023 e arriverà al sistema di Giove – nel Luglio 2031. Da quel momento passerà almeno 4 anni nel sistema gioviano, realizzando dettagliate osservazioni del gigante gassoso, di tre dei suoi satelliti più grandi (Ganimede, Callisto ed Europa) e dell’intero sistema.
Lo strumento JANUS (Jovis, Amorum ac Natorum Undique Scrutator) è uno della “suite” di 10 strumenti a bordo della sonda, progettata per perseguire tutti gli obiettivi scientifici della missione (da misure in situ dell’atmosfera di Giove e dell’ambiente di plasma, a osservazioni a diverse distanze della superficie e studi degli interni delle tre lune ghiacciate Ganimede, Callisto ed Europa). JANUS è uno strumento a guida italiana (INAF-IAPS), e il gruppo di Planetologia dell’INAF-OAR contribuisce attivamente alla missione con una ricercatrice coinvolta come CoI dello strumento. JANUS è una camera ottica per lo studio della morfologia globale, regionale e locale delle lune ghiacciate, e per realizzare una mappa dettagliata delle nubi di Giove: ha 13 filtri, un campo di vista di 1.3 gradi, e una risoluzione spaziale fino a 2.4 metri alla superficie di Ganimede e fino a circa 10 km a Giove.
I principali obiettivi scientifici di JANUS sono: 1) una caratterizzazione comparativa delle tre lune ghiacciate Ganimede, CAllisto ed Europa, inclusa la loro potenziale abitabilità (con particolare riferimento a Ganimede); 2) la caratterizzazione e lo studio delle proprietà fisiche degli altri satelliti di Giove, compreso Io, i satelliti interni e le piccole lune irregolari.
Per saperne di più: https://www.cosmos.esa.int/web/juice
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BepiColombo sarà la seconda e più complessa missione mai orbitata intorno a Mercurio, dopo la sonda NASA MESSENGER. Vicinissimo al Sole, e più difficile da raggiungere per una sonda spaziale che il lontano Saturno, Mercurio è un piccolo mondo desertico, il meno esplorato del Sistema Solare interno. E’ un “estremo” del nostro Sistema Solare, e sin dalla sua formazione ha sperimentato le più alte e più variabili temperature rispetto a ogni altro corpo planetario. Mercurio può essere considerato un “laboratorio” naturale di formazione planetaria nelle regioni più interne e più incandescenti delle nebulose presolari.
BepiColombo è stata lanciata il 20 October 2018 e attualmente si trova nella sua fase di viaggio interplanetario, sul suo tragitto verso Mercurio, che raggiungerà alla fine del 2026. La missione è composta da due sonde separate che opereranno su diverse orbite per esplorare il pianeta e il suo ambiente circostante: Mercury Planetary Orbiter (MPO), sviluppato dall’ESA (Agenzia Spaziale Europea), e Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO), sviluppato dalla JAXA (Agenzia Spaziale Giapponese).
Grazie a una “suite” di 11 strumenti sulla sonda MPO e di 5 strumenti sulla sonda MMO, verranno raccolti dati che permetteranno agli scienziati di studiare la composizione superficiale e l’interno del pianeta, la geologia e la morfologia superficiale su scala di inedito dettaglio, il campo magnetico, la storia di formzione ed evoluzione, le interazioni con il vento solare, e l’ambiente circumplanetario nella sua globalità.
Tra gli strumenti sulla sonda MPO instruments è presente lo strumento SIMBIO-SYS (Spectrometers and Imagers for MPO BepiColombo Integrated Observatory), a guida italiana (INAF-OAPd), cui il gruppo di Planetologia dell’INAF-OAR contribuisce attivamente con due ricercatori coinvolti come CoI e Associated Scientist del progetto. SIMBIO-SYS è una suite di 3 canali finalizzati alla caratterizzazione dell’intera superficie planetaria: 1) VIHI (Visual and Infrared Hyper-spectral Imager) è uno spettrometro a immagine nel Vis-IR che mapperà l’intera superficie del pianeta con una risoluzione spaziale di 500 m e con una risoluzione spettrale di meno di 10 nm nel range spettrale 400-2000 nm; 2) STC (STereo Channel) è una camera stereo che fornirà una copertura globale a colori della superficie del pianeta in stereo, con una risoluzione di 60 m/pixel a 480 km dalla superficie stessa; 3) HRIC (High Resolution Imaging Channel) è una camera ad alta risoluzione spaziale che fornirà immagini a una risoluzione spaziale di 6 m/pixel da un’altitudine di 480 km, per una slezione di aree regionali sulla superficie del pianeta (con l’obiettivo di coprire con queste modalità circa il 10% dell’intero pianeta).
Per saperne di più: https://www.cosmos.esa.int/web/bepicolombo
Per sapere dov’è BepiColombo adesso: https://www.cosmos.esa.int/web/bepicolombo/bepicolombo-attitude-viewer
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