La fine della Missione Rosetta

Cosa fare della sonda Rosetta? Aspettare sei anni, e sperare, o cogliere l'attimo finale? 

L'anno appena trascorso potrà essere ricordato nell'ambito delle missioni spaziali come un anno interessante. Il successo della missione Rosetta con "l'atterraggio" della sonda Philae sulla cometa 67P/Churyumov- Gerasimenko (vedi approfondimento su questo blog --> QUI) , la missione Dawn sul planeotide Cerere (--> QUI), la scelta del sito di atterraggio su Marte (--> QUI), il successo del razzo sperimentale New Shepard (--> QUI) e, ovviamente, il trasvolo di New Horizon intorno a Plutone (--> QUI) sono tutte pietre miliari nella corsa verso la spazio e più in particolare dell'avanzamento delle tecnologie aerospaziali.

Torno oggi sulla missione Rosetta per cercare di capire lo stato della missione e le prospettive a distanza di quasi 6 mesi dal momento in cui il lander Philae si è risvegliato (--> "Il risveglio di Philae").

Cominciamo riassumendo le fasi salienti della missione:

• lanciata nel marzo 2004, la sonda Rosetta intercetta la cometa nell'estate 2014 quando questa si trova tra la Terra e Marte ed è nella sua fase di avvicinamento al Sole (ricordo che molte comete hanno una orbita fortemente ellittica, contraddistinta quindi da un fase prossimale ed una distale rispetto al Sole).
• Nel novembre 2014 il lander Philae si distacca da Rosetta ed atterra rimbalzando più volte sulla cometa; dopo alcuni momenti di trepidazione (legata al rischio che il lander rimbalzasse troppo finendo nello spazio o si fosse danneggiato), arriva la conferma dalla sonda che "l'accometaggio" è avvenuto con successo. Cominciano ad arrivare fotografie dal sito di attracco; 
• l'attracco non è stato tuttavia "indolore". La serie di rimbalzi seguiti all'impatto hanno lasciato il lander adagiato di lato in una concavità e in posizione tale che la luce solare fatica a arrivare impedendo così l'efficace ricarica delle batterie solari;
• una volta esaurita la carica della batteria, il lander entra "in letargo" con la speranza che l'avvicinamento al Sole crei condizioni tali da illuminare anche la zona d'ombra in cui si trovano i pannelli solari;
• le speranze non vengono disattese e il 13 giugno il lander Philae invia un segnale ad indicare l'avvenuto risveglio;
• nel frattempo la sonda Rosetta è rimasta nell'orbita della cometa (e questo è già di suo un traguardo data la debolissima attrazione gravitazionale) facendo da ponte per le trasmissioni tra Philae e la Terra. A causa dei rischi connessi alla formazione delle "code" della cometa (una di gas e l'altra di detriti), causata dall'azione della radiazione solare e dai processi di sublimazione del ghiaccio una volta superata l'orbita di Marte, Rosetta viene tenuta in una posizione di sicurezza rispetto alla cometa, vale a dire "lateralmente" e ad una certa distanza. 
• Il punto di perielio è stato raggiunto il 19 agosto 2014. Nel frattempo Philae, grazie all'illuminazione solare, ha potuto continuare a raccogliere nuovi dati e inviarli a Rosetta.

A distanza di quasi sei mesi, la cometa è ora nella sua orbita di allontanamento dal Sole che la porterà ad una distanza di 5,6 UA, in prossimità dell'orbita gioviana.

(credit: phys.org)

Man mano che si allontana dal Sole, la cometa tornerà ad essere una palla di ghiaccio e l'energia radiante del Sole diventerà insufficiente per riattivare Philae o per "colloquiare" con Rosetta. Non è un caso se l'ultima comunicazione inviata da Philae risalga oramai allo scorso luglio.

I tecnici della missione hanno discusso a lungo su cosa fare della sonda. L'idea iniziale era di lasciarla orbitare insieme alla cometa con la speranza che quando si riavvicinerà al Sole (fra circa 6 anni) tornerà attiva e potrà fornire nuovi dati. La realtà è che la probabilità che tale sonda (e il combustibile nucleare) resistano così a lungo sono alquanto basse. Inoltre il progetto Rosetta è oramai vecchio di 20 anni e così è la sua strumentazione; anche ammettendo che rimanga integra e responsiva è ben difficile ipotizzare che possa fornire dati tali da giustificare il lavoro del team che la segue.

L'ipotesi alternativa è quella di farla adagiare anch'essa sulla cometa e chiudere così la missione. "Adagiare" è in realtà un eufemismo dato che a differenza di Philae (dove "l'accometaggio" fu facilitato da una sorta di àncora di collegamento tra Rosetta e la cometa) la discesa a spirale di Rosetta si concluderebbe verosimilmente con uno schianto sulla superficie. Anche se si riuscisse a farla adagiare delicatamente sorgerebbe il problema di come manovrare i pannelli solari per orientarli direzione del Sole; un problema legato al fatto che tale sonda è stata concepita come un satellite e non come un lander.

Perché farlo allora se in ogni caso la sonda diventerà inutilizzabile?
Anche nel caso l'esito della discesa fosse "suicida" i vantaggi sono molti e le ragioni per non farlo praticamente nessuna. Durante la fase di avvicinamento alla cometa, Rosetta potrà compiere analisi molto più dettagliate e catturare immagini migliori rispetto a quelle catturate da Philae, grazie a migliori sensori e fotocamere; è solo necessario rallentare la fase di avvicinamento quel tanto che basta da permettere alla sonda di inviare i dati sulla Terra prima dell'impatto.

La decisione finale non è ancora stata presa ma il momento "ideale" per chiudere la missione, entro la fine dell'estate 2016, è sempre più vicino. Nel frattempo Rosetta continua ad inviare dati approfittando delle migliori condizioni di viaggio rispetto alla fase di "andata"; il motivo è che nella fase di avvicinamento al Sole la sonda doveva rimanere in posizione di sicurezza per proteggersi dai detriti e dalla sublimazione della cometa, mentre ora può rimanere in una orbita più prossimale, quindi capace di catturare dati qualitativamente migliori.

Gli ultimi mesi di vita della sonda promettono un finale di missione tale da collocarla tra le migliori finora realizzate.

Fonte

- Historic Rosetta mission to end with crash into comet

Nature/news (novembre 2015)

*** aggiornamento 11 gennaio 2016 ***

Philae. Una fine arrivata troppo presto?
Il comunicato INAF pubblicato ieri sembra presagire la morte di Philae.
Dalla lettura emerge che sono settimane che Philae ha cessato di inviare segnali a Rosetta (e di qui qui alla Terra); il segnale ricevuto in data 21 dicembre sarebbe infatti un "falso" segnale. L'ipotesi primaria è che i pannelli solari siano oramai coperti da uno strato di polvere tale da impedirne il funzionamento. Si tentano ora delle manovre da "ultimo secondo" cercando dii "attivare il comando della ruota di reazione, per tentare di fargli scrollare di dosso la polvere depositata sui pannelli solari".
I tentativi di risvegliare Philae continueranno fino al 21 gennaio.
Comunque vada il destino di Philae è segnato; trovandosi oramai oltre l'orbita di Marte e con temperature glaciali, Philae non riuscirebbe più a ricaricarsi; ricordo che Philae (a differenza del "plutoniano" New Horizons) non è dotato di combustibile nucleare quindi non può funzionare "al buio e al gelo".

Immagine ottenuta dal sito ESA http://sci.esa.int/where_is_rosetta/

*** aggiornamento settembre 2016 ***

Ad 1 anno dall'ultima visualizzazione di Philae sulla cometa, Rosetta è riuscita a rintracciarla ... appena in tempo, 2 giorni prima della chiusura ufficiale della missione (credit: NASA via ESA)

*** aggiornamento 30 settembre 2016 ***

L'ultima immagine inviata da Rosetta prima dello schianto
(credit: ESA/Rosetta/NAVCAM – CC BY-SA IGO 3.0)

La missione si è ufficialmente conclusa con la discesa di Philae sulla cometa. Questa la dichiarazione di Patrick Martins, responsabile della missione:

"I can announce the full success of this historic descent. Farewell Rosetta, you've done the job. That was pure science at its best"

Addio Rosetta e Philae e buon viaggio

*** Aggiornamento ottobre 2020 ***

Articolo successivo sul tema (con i nuovi dati sulla superficie della cometa, ultimo regalo di Philae) 

--> "Il ritorno di Philae" 

Fonte

- Manovra disperata per rianimare Philae

Media / INAF

- Rosetta blog (ESA)