LA STORIA
Il 20 ottobre gli scienziati padovani dello spazio segneranno un'altra data storica nel calendario. Alle 3.45 ora italiana dalla base di Kourou nella Guyana francese partirà la prima missione europea su Mercurio, il più vicino al sole fra i pianeti del sistema solare. Dentro il razzo Ariane 5, lo strumento più importante per rilevare immagini e dati è stato progettato proprio qui, a Padova. Ma non basta. La missione che è cofinanziata dall'Esa, l'agenzia spaziale europea e la gemella giapponese Jaxa, è stata intitolata a Bepi Colombo l'ingegnere, astrofisico e matematico morto nel 1984, una vera celebrità alla Nasa. Fu lui tra le tante intuizioni a scoprire che per le missioni sui pianeti più lontani era possibile sfruttare l'effetto fionda della gravità di Venere, ancora al tempo della sonda Mariner 10.
ORGOGLIO PADOVANO
Una soddisfazione doppia dunque per il Cisas e il team padovano che vede Gabriele Cremonese come p.i. (principal investigator) Stefano Debei come technical manager, Matteo Massironi come coordinatore scientifico e Vania Da Deppo del Cnr come responsabile delle ottiche della stereocamera. È la più complessa e costosa missione approvata dall'Esa finora: 1,250 miliardi di euro, perché Mercurio è il più piccolo pianeta del sistema solare e il meno esplorato. Simbio-Sys, il nostro strumento è un insieme di 3 apparecchi, una camera ad alta risoluzione (Hric), una stereo camera (Stc) e uno spettrografo Vis-IR (Vihi) progettati qui e realizzati dall'italiana Leonardo. È fatto in alluminio e Invar. «Nella parte illuminata ci sono 430 gradi, in quella in ombra si scende a meno 170» dice Cremonese. Invar è un acciaio speciale al nichel (36%), contenente anche tracce di manganese e di altri elementi, dotato di un coefficiente di dilatazione termica quasi nullo e perciò adoperato per la fabbricazione di strumenti di precisione. «Occorreva una progettazione particolare e materiali nuovi perché la camera ad alta risoluzione deve essere stabile termicamente e del tutto ferma, anche durante il viaggio».
IN VIAGGIO NEL COSMO
La navigazione è affidata al modulo europeo che rilascerà l'orbiter giapponese solo dopo l'arrivo in orbita attorno a Mercurio. Simbio-Sys pesa solo 13 chili. Ma non è l'unico. Ci sono 4 strumenti su 11 progettati e costruiti in Italia. Il ritorno scientifico sarà enorme in quanto Simbio-Sys sarà responsabile per il 50 per cento dell'intero archivio dati che varrà raccolto dalla missione, pari a 750 Gigabit in un anno. Fornirà la mappatura globale, e tridimensionale, della superficie, un dettaglio mai raggiunto. La sonda impiegherà sette anni, sono 9 miliardi di chilometri.
Lo scopo è ovviamente conoscere struttura e ambiente del pianeta. Come si comporta un corpo celeste nella parte più calda della nebulosa solare e la magnetosfera circostanza per la quale sono montati due orbiter, uno europeo e uno giapponese. «La sonda stazionerà a 480 chilometri dalla superficie e poi scenderà nel giro di un anno fino a 320».
LO STUDIO DELLA RELATIVITÀ
Ma soprattutto verificherà la teoria della relatività generale di Einstein attraverso misure esatte della posizione della sonda e le forze che agiscono sul satellite ci indicheranno la gravità fra Sole e Mercurio. «Questo pianeta è molto importante per affinare le teorie della relatività proprio per la sua vicinanza al Sole che ne perturba il moto. Faremo delle misurazioni con estrema precisione che saranno importanti per lo studio di qualsiasi altro pianeta».
Una missione del genere impegna quasi per una vita. «Noi siamo stiamo selezionati dall'Esa all'inizio del 2000. Nel 2004 ci hanno approvato gli strumenti e la costruzione è iniziata nel 2008 a cura di Leonardo» ex Officine Galileo.
Cremonese svela particolari che non ti aspetteresti mai. «Nel 2007 siamo andati in California, dalla maggiore azienda americana di produzione di armi. Ci ha fornito i rivelatori per le camere ottiche. Loro hanno la tecnologia per realizzare il sensore, il supporto dove si registra l'immagine». Un investimento pesante anche per l'Asi, l'Agenzia spaziale italiana che, come i giapponesi, si paga gli strumenti a bordo. Siamo su decine di milioni di euro.
LA PARTENZA
«Lo strumento è arrivato in Guyana a maggio dopo aver effettuato tutti i collaudi elettrici, meccanici e di vibrazione necessari nella base olandese dell'Esa. È stato particolarmente complesso programmare le scritture di sequenza dei telecomandi, perché sono tre macchine che devono lavorare insieme. Ma ora è integrato nel modulo Mp8. Io andrò in Guyana la settimana prossima per assistere al lancio».
Perché a Bepi Colombo? «Per due motivi. È stato lui che ha scoperto come Mercurio faccia due rivoluzioni intorno al sole ogni tre rotazioni intorno al proprio asse». È la risonanza che permette di programmare più sorvoli. «Ed è lui che ha introdotto l'effetto fionda gravitazionale all'inizio degli anni 70 consentendo alla sonda americana Mariner 10 di lanciarsi verso Mercurio sfruttando la spinta della gravità di Venere con tre passaggi intorno al pianeta». Oggi è sfruttata in ogni missione.
Mauro Giacon
© RIPRODUZIONE RISERVATA
© RIPRODUZIONE RISERVATA Il 20 ottobre gli scienziati padovani dello spazio segneranno un'altra data storica nel calendario. Alle 3.45 ora italiana dalla base di Kourou nella Guyana francese partirà la prima missione europea su Mercurio, il più vicino al sole fra i pianeti del sistema solare. Dentro il razzo Ariane 5, lo strumento più importante per rilevare immagini e dati è stato progettato proprio qui, a Padova. Ma non basta. La missione che è cofinanziata dall'Esa, l'agenzia spaziale europea e la gemella giapponese Jaxa, è stata intitolata a Bepi Colombo l'ingegnere, astrofisico e matematico morto nel 1984, una vera celebrità alla Nasa. Fu lui tra le tante intuizioni a scoprire che per le missioni sui pianeti più lontani era possibile sfruttare l'effetto fionda della gravità di Venere, ancora al tempo della sonda Mariner 10.
ORGOGLIO PADOVANO
Una soddisfazione doppia dunque per il Cisas e il team padovano che vede Gabriele Cremonese come p.i. (principal investigator) Stefano Debei come technical manager, Matteo Massironi come coordinatore scientifico e Vania Da Deppo del Cnr come responsabile delle ottiche della stereocamera. È la più complessa e costosa missione approvata dall'Esa finora: 1,250 miliardi di euro, perché Mercurio è il più piccolo pianeta del sistema solare e il meno esplorato. Simbio-Sys, il nostro strumento è un insieme di 3 apparecchi, una camera ad alta risoluzione (Hric), una stereo camera (Stc) e uno spettrografo Vis-IR (Vihi) progettati qui e realizzati dall'italiana Leonardo. È fatto in alluminio e Invar. «Nella parte illuminata ci sono 430 gradi, in quella in ombra si scende a meno 170» dice Cremonese. Invar è un acciaio speciale al nichel (36%), contenente anche tracce di manganese e di altri elementi, dotato di un coefficiente di dilatazione termica quasi nullo e perciò adoperato per la fabbricazione di strumenti di precisione. «Occorreva una progettazione particolare e materiali nuovi perché la camera ad alta risoluzione deve essere stabile termicamente e del tutto ferma, anche durante il viaggio».
IN VIAGGIO NEL COSMO
La navigazione è affidata al modulo europeo che rilascerà l'orbiter giapponese solo dopo l'arrivo in orbita attorno a Mercurio. Simbio-Sys pesa solo 13 chili. Ma non è l'unico. Ci sono 4 strumenti su 11 progettati e costruiti in Italia. Il ritorno scientifico sarà enorme in quanto Simbio-Sys sarà responsabile per il 50 per cento dell'intero archivio dati che varrà raccolto dalla missione, pari a 750 Gigabit in un anno. Fornirà la mappatura globale, e tridimensionale, della superficie, un dettaglio mai raggiunto. La sonda impiegherà sette anni, sono 9 miliardi di chilometri.
Lo scopo è ovviamente conoscere struttura e ambiente del pianeta. Come si comporta un corpo celeste nella parte più calda della nebulosa solare e la magnetosfera circostanza per la quale sono montati due orbiter, uno europeo e uno giapponese. «La sonda stazionerà a 480 chilometri dalla superficie e poi scenderà nel giro di un anno fino a 320».
LO STUDIO DELLA RELATIVITÀ
Ma soprattutto verificherà la teoria della relatività generale di Einstein attraverso misure esatte della posizione della sonda e le forze che agiscono sul satellite ci indicheranno la gravità fra Sole e Mercurio. «Questo pianeta è molto importante per affinare le teorie della relatività proprio per la sua vicinanza al Sole che ne perturba il moto. Faremo delle misurazioni con estrema precisione che saranno importanti per lo studio di qualsiasi altro pianeta».
Una missione del genere impegna quasi per una vita. «Noi siamo stiamo selezionati dall'Esa all'inizio del 2000. Nel 2004 ci hanno approvato gli strumenti e la costruzione è iniziata nel 2008 a cura di Leonardo» ex Officine Galileo.
Cremonese svela particolari che non ti aspetteresti mai. «Nel 2007 siamo andati in California, dalla maggiore azienda americana di produzione di armi. Ci ha fornito i rivelatori per le camere ottiche. Loro hanno la tecnologia per realizzare il sensore, il supporto dove si registra l'immagine». Un investimento pesante anche per l'Asi, l'Agenzia spaziale italiana che, come i giapponesi, si paga gli strumenti a bordo. Siamo su decine di milioni di euro.
LA PARTENZA
«Lo strumento è arrivato in Guyana a maggio dopo aver effettuato tutti i collaudi elettrici, meccanici e di vibrazione necessari nella base olandese dell'Esa. È stato particolarmente complesso programmare le scritture di sequenza dei telecomandi, perché sono tre macchine che devono lavorare insieme. Ma ora è integrato nel modulo Mp8. Io andrò in Guyana la settimana prossima per assistere al lancio».
Perché a Bepi Colombo? «Per due motivi. È stato lui che ha scoperto come Mercurio faccia due rivoluzioni intorno al sole ogni tre rotazioni intorno al proprio asse». È la risonanza che permette di programmare più sorvoli. «Ed è lui che ha introdotto l'effetto fionda gravitazionale all'inizio degli anni 70 consentendo alla sonda americana Mariner 10 di lanciarsi verso Mercurio sfruttando la spinta della gravità di Venere con tre passaggi intorno al pianeta». Oggi è sfruttata in ogni missione.
Mauro Giacon
© RIPRODUZIONE RISERVATA
