Cinquantamila.it La storia raccontata da Giorgio Dell'Arti

Il prossimo 26 febbraio scatta finalmente l’ora X per la sonda europea Rosetta, la prima missione spaziale della storia destinata ad accompagnare una cometa - la Churyumov Gerasimenko, sigla: 67/P - nel suo viaggio verso il Sole per studiarla a fondo, analizzandone la superficie grazie a un modulo di atterraggio. E, prima ancora, il 2 gennaio, la missione Stardust della Nasa avrà incontrato un’altra cometa, la Wild 2, rubandole un pezzo della coda che riporterà sulla Terra il 15 gennaio 2006. Da sola, la missione Rosetta costa all’Agenzia spaziale europea (Esa) 10 anni di progettazione, 10 di mantenimento e un miliardo di euro. Un investimento rilevante per un oggetto tanto impalpabile quanto misterioso: non a caso la missione prende il nome dalla stele che nel 1799 consentì di decifrare i geroglifici degli antichi egizi. La missione vuole infatti risolvere l’enigma rappresentato da questi corpi celesti. Rosetta era rimasta congelata dal gennaio 2003, quando l’Esa annullò la partenza prevista per quel mese. Pochi giorni prima un razzo Ariane 5 di nuova generazione, lo stesso modello che avrebbe dovuto portare nello spazio questa avventurosa acchiappacomete, era esploso durante il lancio. A quel punto i responsabili dell’Esa, preoccupati che il razzo potesse funzionare male ancora una volta, distruggendo una missione costosa e importantissima, decisero di non correre rischi e bloccarono tutto. Ora si riparte. Dalla base europea di Kourou, in Guyana, un meno potente Ariane V in versione base le darà la spinta iniziale per una rincorsa che durerà ben dieci anni. Ma nello spazio le cose non restano mai ferme, soprattutto quando si parla di comete. E così il ritardo nella partenza ha fatto in modo che quella originariamente prevista per l’incontro, la Wirtanen, fosse ormai irraggiungibile, nella sua rotta di avvicinamento al Sole. Così all’Esa hanno deciso di puntare sulla 67/P. Ma la strategia della missione non cambia: Rosetta dovrà lanciarsi su un’orbita di inseguimento che la porterà ad avvicinarsi alla cometa con una velocità abbastanza bassa da permetterle di frenare ed entrare in orbita attorno a essa. In altri termini, mentre le altre missioni del passato (dalla International Cometary Explorer, nel 1985, fino alle 5 lanciate verso la cometa Halley, tra cui la sonda Giotto che si avvicinò a 540 km da essa) sono state dei fly-by, semplici passaggi ad alta velocità, giusto il tempo per scattare qualche foto e fare qualche rilievo, la Rosetta punta ad affiancarsi alla cometa per accompagnarla lungo la sua rotta. Ma prima di arrivarci avrà il tempo di fare una visita a qualcos’altro. Il piano di volo prevede, infatti, che la sonda passi vicino a uno o due asteroidi, altri corpi celesti ancora misteriosi, studiandoli con gli stessi strumenti destinati alla cometa. Dopo il rinvio del lancio, però, gli asteroidi scelti a suo tempo sono finiti anch’essi fuori tiro, e se ne sono dovuti trovare altri. I loro nomi sono 437 Rhodia e 21 Lutetia. Attualmente gli scienziati non possono ancora dire con esattezza se sarà possibile sfiorarli entrambi. La parte finale dell’impresa sarà sul filo di lana. Ogni cometa, man mano che si avvicina al Sole, comincia a essere sempre più ”attiva”: polveri e gas vengono emessi dalla sua superficie, gli stessi elementi che poi danno origine alla chioma e alla coda. Rosetta dovrà allora arrivare quando la Churyumov-Gerasimenko sarà ancora abbastanza lontana dal Sole. Altrimenti i suoi strumenti potrebbero diventare inservibili proprio a causa di quell’attività eccessiva. Lassù ci sarà un ambiente simile a quello che trovano gli astronauti del film ”Deep Impact”: niente di buono. «Una cometa in forte attività» dice Marco Fulle, dell’Osservatorio astronomico di Trieste, che per questa missione ha il ruolo di Interdisciplinary scientist (il coordinatore delle varie ricerche) «è un ambiente ostile per una sonda. Bisogna perciò arrivare quando si trova ancora abbastanza lontana dal Sole. Con la Wirtanen era facile, mentre ora abbiamo una situazione più delicata». Rispetto ai piani iniziali la nuova corsa contro lo spazio e il tempo di Rosetta sarà più lunga di oltre due anni, ma servirà a farla arrivare al momento giusto. La sonda dovrebbe infatti entrare in orbita attorno alla cometa nell’agosto 2014, quando la Churyumov-Gerasimenko si troverà a poco più di 500 milioni di km dal Sole (con la Wirtanen sarebbero stati 600, molto più sicuri). A quel punto inizierà le osservazioni scientifiche, ma nei primi giorni dovrà anche studiare con cura il suo obiettivo per cercare il luogo più adatto per far scendere il suo lander, il piccolo laboratorio destinato ad analizzare il suolo del corpo celeste. «Non sappiamo ancora» continua Fulle «quanto tempo ci vorrà per scegliere il luogo dello sbarco. La missione era stata studiata per una cometa piccola come la Wirtanen, larga 1,4 km. La Churyumov-Gerasimenko è ampia 5 km: significa che il lander sarà attratto con forza maggiore dal suo campo gravitazionale: scenderà a 5 km all’ora contro il km della missione annullata. Bisognerà allora essere molto cauti». Certo, la gravità di una cometa è sempre estremamente piccola, tanto è vero che il lander ha addirittura degli arpioni che verranno sparati all’ultimo momento verso il terreno per ancorarsi ed evitare di rimbalzare via nello spazio. Ma un urto troppo violento potrebbe danneggiare gli strumenti, o capovolgere la sonda impedendole di funzionare. Se tutto andrà come previsto, il modulo di atterraggio dovrebbe scendere nel novembre 2014. Solo allora il viaggio potrà dirsi concluso, e inizierà la parte scientifica della missione. Sulla parte destinata a restare in orbita ci sono 11 apparecchi scientifici, destinati a un’analisi approfondita della struttura della cometa e dell’ambiente che la circonda. Una telecamera riprenderà la superficie della 67/P per tracciare una cartina di tutto il corpo celeste. Una serie di spettrometri, poi, permetterà di studiare i composti chimici presenti, mentre uno strumento a microonde studierà i gas. Sarà cruciale il loro lavoro man mano che ci si avvicinerà al Sole, quando le cose cambieranno continuamente a causa dell’aumento del calore. Il lander, invece, di strumenti ne ha nove, compreso un piccolo trapano capace di penetrare nel terreno per venti centimetri ed estrarre piccoli campioni che poi saranno osservati con un microscopio e analizzati. In generale tutte le apparecchiature sono dedicate all’analisi chimica della cometa e alla definizione della sua struttura. Rosetta è insomma una missione estremamente complessa, che terrà occupati tecnici e scienziati per un tempo molto lungo. Alla ricerca di cosa? La risposta è legata alla natura delle comete e alle numerose questioni ancora aperte sul loro conto. «In generale» spiega Fulle «da Rosetta ci attendiamo una serie di dati fondamentali sulla storia e sull’evoluzione delle comete, che sono rimaste intatte dai primi periodi di formazione del sistema solare». Il più delle volte ci si riferisce a loro come ”palle di neve sporca”. Effettivamente l’immagine rende bene l’idea. Secondo una teoria sviluppata negli anni ’40, infatti, una cometa non è che un mucchio di particelle di roccia e polvere immerso in un grande blocco di acqua ghiacciata. Ma nel 1986, grazie alle osservazioni astronomiche più raffinate, è emerso un quadro differente: il nucleo delle comete non sarebbe una struttura unica, ma sarebbe formato da tanti frammenti. Quindi più che un corpo celeste unico, una cometa somiglierebbe a un mucchio di frammenti tenuti insieme solo dall’attrazione gravitazionale reciproca. Questo spiega perché alcune, in passato, si sono spaccate in molti pezzi passando vicino al Sole o a un pianeta (come la Shoemaker-Levy, vedi pag. 126). In realtà la vita normale di una cometa si svolge quasi sempre alla periferia del Sistema solare. Quelle che vediamo apparire nel cielo sono infatti delle vagabonde che hanno lasciato la loro casa e che hanno cominciano il lungo cammino verso il Sole. Man mano che gli si avvicinano, il ghiaccio non rimane indifferente: evapora, trascinando con sé anche polvere e gas che si distribuiscono nello spazio attorno formando la chioma. Ma il flusso di particelle atomiche che dal Sole investe continuamente la cometa spinge gas e polvere all’indietro: si forma la coda. Qualche volta, poi, succede qualcosa di straordinario, che i tecnici dell’Esa sicuramente preferirebbero evitare: dalla cometa emergono getti violenti, quasi delle esplosioni. La loro forza è tale che possono fare da razzi, spingendo la cometa in una direzione e facendole cambiare rotta. Se la Rosetta incapperà in qualcosa del genere le cose si metteranno male. Dopo aver girato attorno alla nostra stella le comete tornano nelle regioni esterne. Alcune, come la Churyumov-Gerasimenko, restano piuttosto vicine, tornando a intervalli di pochi anni, altre raggiungono distanze tali da tornare dalle nostre parti solo dopo molto tempo. Una grande ghiacciaia del nostro Sistema solare, dove trovare tracce e segni antichissimi. Questa è la migliore descrizione delle comete per gli scienziati. Ma a colpire maggiormente la fantasia ci sono due ipotesi emerse in passato. La prima è che molto tempo fa le comete, enormi serbatoi di acqua, siano cadute in grandi quantità sui pianeti e abbiano fornito il prezioso elemento anche alla Terra. Addirittura c’è chi pensa di deviare l’orbita di qualcuna di esse per farla cadere su Marte in modo da rifornirlo di enormi quantità di acqua e renderlo abitabile. La seconda ipotesi è che siano state delle inseminatrici: potrebbero aver portato sul nostro pianeta le molecole fondamentali per lo sviluppo della vita? «Che possano aver formato gli oceani terrestri» risponde Fulle «è un’ipotesi affascinante. Le analisi condotte in passato, ma a distanza, scoraggiano questa teoria: il contenuto di deuterio (un atomo di idrogeno il cui nucleo contiene anche un neutrone oltre al protone, ndr) nell’acqua delle comete appare diverso da quello dei nostri mari. Le analisi di Rosetta ci diranno sicuramente di più. E poi c’è la questione della vita. Sappiamo da qualche tempo che nelle comete c’è una chimica organica complessa, compatibile per esempio con la presenza di aminoacidi. Anche qui ci aspettiamo molte risposte dalle analisi che la nostra sonda compirà, a partire dal lander». Scendere e studiare sul posto il materiale di una cometa non è però l’unica strada percorribile. Si può anche riportarne un po’ sulla Terra, come farà la missione Stardust in gennaio. La sonda userà un materiale speciale per raccogliere polvere dai dintorni di una cometa. è l’aerogel, un solido a base di silicone con un reticolo poroso: fu creato negli anni ’30 da un ricercatore dell’Università di Stan-ford. Chiamato anche ”fumo ghiacciato”, un blocco di aerogel grande quanto una persona pesa meno di mezzo chilo ma può sostenere mezza tonnellata senza rompersi. Quello a bordo di Stardust verrà colpito dalle particelle cometarie a una velocità di 20mila km/h, sei volte superiore a quella di una pallottola. Ma le assorbirà tutte al suo interno senza rompersi, come un giubbotto antiproiettile. Tornato sulla Terra nel 2006, basterà portarlo in laboratorio per estrarre il materiale raccolto. Intanto all’orizzonte si sta aprendo un’ipotesi più azzardata: organizzare una missione simile a quella di Rosetta, cioè usare un trapano per prelevare campioni di roccia dalla cometa, ma poi ripartire verso la Terra per riportarli indietro. Gli americani della Nasa ci stanno pensando: con un motore a ioni, capace di accelerare una sonda molto di più di quelli tradizionali, potrebbero addirittura superare Rosetta anche partendo anni dopo. Vedremo se ce la faranno davvero. Tornando a Rosetta, oltre alla tecnologia va segnalato l’apporto della passione: quella degli astrofili, gli appassionati di astronomia armati di telescopi amatoriali. Dopo la cancellazione del lancio previsto a gennaio 2003 , gli scienziati, dopo aver scelto la cometa 67/P, si sono affidati agli appassionati di comete per avere qualche informazione in più. «La 67/P» dice Giannantonio Milani, della Sezione Comete dell’Unione Astrofili Italiani «ha assunto un enorme interesse dopo che l’Esa la scelse per la missione. Noi ci siamo subito attivati sia per osservare la cometa, sia per cercare informazioni sul suo passato. Così abbiamo trovato dati anche su un altro recente passaggio, nel 1996. Mettendo assieme tutte le osservazioni abbiamo potuto comprendere in dettaglio la natura della sua coda». Grazie agli appassionati di astronomia, insomma, Rosetta andrà verso un destino con meno incognite. Ma le comete rimangono misteriose, e i prossimi 10 anni saranno densi di calcoli e studi per aiutare la sonda a raggiungere con sicurezza la sua nuova casa cosmica. Americo Bonanni

AMERICO BONANNI