ESA Rosetta: i primi dati di ALICE, COSIMA, OSIRIS e VIRTIS

Pubblicato Martedì, 09 Settembre 2014 13:54

Scritto da Elisabetta Bonora

Credits: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

La sonda dell'ESA Rosetta, che lo scorso sabato ha festeggiato un mese dall'arrivo alla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, sta progressivamente abbassando la sua orbita mentre continuano le analisi con gli strumenti di bordo per caratterizzare l'oggetto.

Domani dovrebbe raggiungere i 30 chilometri di quota.

Per il team di missione è un periodo particolarmente inteso, con diverse attività parallele in corso, per pianificate l'atterraggio del lander Philae, previsto per il prossimo 11 novembre.

Gli strumenti stanno inviando molti dati, in parte presentati ieri a Cascais, in Portogallo, in occasione del 2014 European Planetary Science Congress.

Lo spettrografo ALICE ha restituito il primo spettro di 67P nel lontano ultravioletto.

COSIMA (Cometary Secondary Ion Mass Analyser) ha raccolto i primi grani di polvere quando Rosetta si trovava a circa 100 chilometri dal nucleo.

Credit: ESA/Rosetta/MPS for COSIMA Team MPS/CSNSM/UNIBW/TUORLA/IWF/IAS/ESA/
BUW/MPE/LPC2E/LCM/FMI/UTU/LISA/UOFC/vH&S

Mentre la polvere rappresenta generalmente un problema per gli strumenti delle diverse missioni spaziali, COSIMA cerca di catturarla.
Piccole piastre, delle dimensioni di 1x1 centimetri, intrappolano le particelle, le quali vengono osservate prima con un microscopio ottico e poi analizzate con uno spettrometro di massa di ioni secondari.
Lo strumento è in grado di studiare grani di polvere più grandi di circa 10 micron.

Nelle prime ore della mattina dell'11 e del 24 agosto, le targhette di COSIMA sono state esposte allo spazio, anche se l'attività cometaria non è così elevata da giustificare la presenza di un certo quantitativo di polveri. Per cui, in questa fase iniziale, si era deciso di lasciare il bersaglio "in vista" per almeno un mese, controllandolo periodicamente.

Il team è stato fortunato e il 24 agosto, ha trovato una bella sorpresa.

Nell'immagine, a sinistra è visibile la targhetta da 1x1 centimetro sulla quale sono stati raccolti i grani; a destra due dettagli della piastra. Quello in alto, senza particelle, risale al 17 agosto; quello in basso, con alcuni grani di polvere, al 24 agosto. Durante gli scatti, un LED, posto lateralmente sulla destra, stava illuminando la piastra, così la lunghezza delle ombre è proporzionale all'altezza dei grani di polvere.
La risoluzione dell'immagine è di 14 micron per pixel.

Un primo esame indica che i due grandi grani hanno un diametro tra i 50 micron e i 70 micron, paragonabile a quello di un capello umano.

Ora gli scienziati stanno esaminando la piastra per determinare l'esatta pozione delle particelle e selezionarne alcune per analisi successive.

Per la cometa 67P è in corso anche uno studio morfologico.
Gli scienziati hanno individuato sulla sua superficie una serie di regioni, indicandole con colori diversi.

Credits: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Il lavoro è stato svolto utilizzando le immagini ad alta risoluzione di OSIRIS. L'ultima rilasciata è l'incredibile foto in apertura di questo post, ripresa il 5 settembre da una distanza di 62 chilometri dal nucleo (un pixel corrisponde a 1,1 metri).

Qui sotto due nostre elaborazioni dello stesso scatto.
La prima è una ricostruzione a colori.

ESA Rosetta: 67P 5 settembre OSIRIS
Credits: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA- Processing by 2di7 & titanio44

E la seconda un anaglifo (occhiali 3D alla mano, quindi!).
Questa immagine è stata ottenuta portando la foto originale in ambiente 3D per creare una seconda vista.
Il frame è stato ruotato per massimizzare l'effetto.

ESA Rosetta: 67P OSIRIS 5 settembre anaglifo
Credits: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA - Processing by 2di7 & titanio44

67P mostra una grande varietà di terreni, aree dominate da scogliere, depressioni, crateri, massi e scanalature, ed alcune zone sembrano essere state plasmate dall'attività cometaria.

Il team di OSIRIS passerà i prossimi mesi a monitorare eventuali cambiamenti superficiali, man mano che 67P si avvicinerà al Sole.

Questa mappa preliminare giocherà un ruolo fondamentale anche la prossima settimana, quando verrà annunciato il sito di atterraggio selezionato per il lander.

VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer) ha prodotto le mappe della temperatura superficiale della cometa, mostrando che la temperatura varia da regione a regione e nel tempo.

Negli ultimi due mesi, VIRTIS ha registrato circa tre milioni di spettri della superficie di 67P, mentre Rosetta stringeva le sue orbite intorno al nucleo dai 14.000 chilometri ai 100 chilometri.
Da questi dati, derivati dalle misurazioni della radiazione emessa nella gamma spettrale tra i 4,5 e i 5,1 micron, è stata ricavata la temperatura della superficie.

Queste mappe, ottenute con i dati di VIRTIS, mostrano la superficie della cometa in proiezione ortogonale, centrata sul 0° meridiano a sinistra e sul 180° meridiano a destra e le variazioni di temperatura per ora locale in base alla rotazione del nucleo.
I dati sono stati ottenuti tra luglio ed agosto 2014 quando la cometa era tra 3.6 UA e 3.45 UA dal Sole e la sonda si stava avvicinando da 14mila km a 100 km.
Nelle mappe sono indicate anche le posizioni dei 5 siti di atterraggio candidati per Philae.
Credit: ESA / Rosetta / VIRTIS / INAF-IAPS / OBS DE PARIS-LESIA / DLR

A metà luglio erano arrivate le prime misurazioni, quando la cometa occupava pochi pixel nel campo di vista di VIRTIS. Fin da subito era sembrata piuttosto "calda" (circa -70 gradi Celsius) tanto da far ipotizzare che la superficie fosse ricoperta per lo più da polveri.

Dall'inizio di agosto, quando la cometa appariva più grande agli occhi di VIRTIS, sono stati ottenuti i primi dati di variazione di temperatura modulati sul periodo di rotazione del nucleo e dal 6 agosto (arrivo di Rosetta alla cometa), il dettaglio è stato sempre maggiore.
Queste informazioni sono state determinanti per stabilire i siti candidati per l'atterraggio di Philae, una zona né troppo calda e né troppo fredda.

Le misurazioni della temperatura superficiale sono anche in grado di fornire indizi sulle proprietà fisiche e sulla composizione della cometa.
Il team ha così potuto escludere alcuni modelli a favore di una crosta polverosa porosa, altamente termoisolante, impoverita di ghiaccio d'acqua. Tale risultato è anche coerente con le misure globali di VIRTIS sull'inerzia termica, che è compatibile con il valore per materiali polverosi ad alta porosità.

La risoluzione spaziale di VIRTIS ha permesso agli scienziati di valutare anche cosa succede quando una regione della superficie entra o esce dall'ombra.
Tale informazione è fondamentale perché questi shock termici potrebbero dar luogo a sollecitazioni sulla superficie, causando micro-fessure e fratture più importanti.

E mentre la missione si fa sempre più emozionante ed interessante, non mancate di seguire l'ormai consueta rubrica "#CometWatch" sul blog di missione, in cui il team della NavCam continua a condividere le immagini riprese dalla Navigation Camera di Rosetta. Ecco l'ultimo mosaico del 7 settembre.

ESA Rosetta: 67P 7 settembre NavCam ripresa da 51 km
Credits: ESA/Rosetta/NavCam - Processing by 2di7 & titanio44

Riferimenti:
- http://blogs.esa.int/rosetta/

Note sull'autore

Author: Elisabetta BonoraEmail: Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. E' necessario abilitare JavaScript per vederlo.

Fondatrice e principale publisher di Alive Universe Images. Mi occupo di web e video analytics presso ShinyStat (SV – Italia) ma ho una grande passione per le scienze, l'astronomia in particolare, che vorrei si trasformasse in lavoro. Da diversi anni mi dedico ad elaborare le fotografie rilasciate dalle Agenzie Spaziali Internazionali, scattate dalle sonde e dai rover inviati nel nostro Sistema Solare per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima! ...Ovviamente, lo avrete capito, sono una fan di Star Trek!