Il viaggio della sonda New Horizons – parte 2

Nella prima parte dell’articolo abbiamo visto alcune foto che la sonda ha scattato quando è passato in vicinanza di Giove, ricevendone una benefica spinta gravitazionale che ne ha accelerato la corsa permettendole di raggiungere Plutone nel 2015. Pur passando velocissima a fianco a Giove, per due mesi prima e per quattro mesi dopo l’incontro, la sonda ha scattato tantissime foto che sono servite agli scienziati soprattutto a calibrarne la posizione.

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Tra tutte queste foto, ovviamente il soggetto principale è stato proprio Giove, del quale ha realizzato una foto panoramica (a fianco) che vediamo anche in movimento in un filmato ottenuto da parecchie foto scattate in sequenza. E’ bello vedere come si muovano velocemente le nuvole e i cicloni nel pianeta gigante e come questo scenario è nettamente differente da quello che la sonda Cassini mostra di Saturno.

Sappiamo che anche Giove possiede un insieme di Anelli, che però sono molto più piccoli ed elusivi di quelli di Saturno: anche in questo caso la finezza di questi anelli “scuri come il carbone” è dovuta alla presenza di due “satelliti pastore”, Metis ed Adrastea, che rispettivamente controllano il lato interno e quello esterno dell’anello. Di questa opera di confinamento delle particelle componenti l’anello, abbiamo la prova nel filmato sottostante, che mostra una sequenza di foto composte a formare un film,di cui i due satelliti sono gli attori principali.

Il tempo passa inesorabile: la sonda riceve da Giove uno schiaffo gravitazionale che ne modifica velocità e traiettoria, per poter ora puntare alla meta finale, Plutone. Ma la strada da percorrere è ancora tanta ed ecco che un anno fa, a giugno 2008, la sonda ha attraversato l’orbita di Saturno (immagine in basso), il quale pianeta però era ben lontano nello spazio siderale… Dal diagramma ci accorgiamo che un anno fa la sonda si trovava a poco più di 9 UA dalla Terra e più di 20 UA dalla sua meta sospirata.

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E’ passato un altro anno ed in questo periodo (giugno 2009) la sonda si trova a quasi metà strada tra l’orbita di Saturno e quella di Urano, distando stavolta più di 12.5 UA dalla Terra, mentre le UA ancora da percorrere sono scese a poco più di 18.5.

Come potete osservare, non è ancora arrivata a metà del suo cammino!

Diagramma 1

Nei diagrammi successivi vediamo invece quanto ancora manca alla sonda per arrivare in vicinanza di Plutone: nel Diagramma 1 vediamo la situazione della sonda e dei pianeti ad inizio giugno 2009 con una vista dall’alto. Dapprima la sonda attraverserà l’orbita di Urano e poi quella di Nettuno, per poi arrivare dalle parti di Plutone, che nel frattempo si sarà pure lui mosso lungo la sua orbita e avvicinato al punto di minimo avvicinamento con la sonda.

Il secondo diagramma invece mostra la stessa situazione di taglio e ci possiamo rendere conto di quanto Plutone abbia un’orbita inclinata (17 gradi) e al momento dell’incontro si troverà in prossimità del nodo discendente della propria orbita.

Una volta arrivato in prossimità di Plutone, la sonda attraverserà il suo mini sistema satellitare per ora composto di tre satelliti (Caronte, Nix e Hidra), dato che non è escluso che ne possa scoprire altri man mano che si avvicina al pianeta nano.

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Nella figura a fianco vediamo quale sarà la posizione reciproca della sonda, di Plutone e dei suoi tre satelliti noti al momento del passaggio: notate la precisione con cui sono indicati i tempi dei passaggi e degli eventi che si susseguiranno in appena 4 ore!

Alle 11:47 del 14 luglio 2015 (dopo un viaggio durato ben 3462 giorni!) la sonda si troverà a poco più di 13000km da Plutone, mentre un quarto d’ora dopo sarà ad appena 30000km dal suo satellite Caronte.

Ma la scelta dei progettisti del viaggio è stata ancora più raffinata: nelle ore successive la sonda sarà oggetto di quattro eventi: dapprima la sonda sarà eclissata da Plutone, passando all’interno del suo cono d’ombra e meno di un minuto dopo sarà occultata dal pianeta stesso, allorchè è vista dalla Terra. Passa meno di mezzora ed ecco che la sonda intercetta il cono d’ombra di Caronte per un’altra eclissi e dopo un paio di minuti verrà occultata dal satellite. Magari nel 2015 potremo anche osservare da Terra o da un telescopio orbitante questi eventi! E passati dunque questi momenti entusiasmanti, cosa succederà?

La sonda proseguirà imperterrita il suo viaggio verso i confini del sistema solare: nel diagramma a fianco vediamo che tra il 2016 ed il 2020 la New Horizons attraverserà la zona dei KBO i cosiddetti Kuiper Belt Objects , cioè gli asteroidi che occupano la cosiddetta Fascia di Kuiper.

Va detto che anche questo diagramma può trarre in inganno e far pensare che la sonda dovrà abilmente svicolare tra gli asteroidi per non impattare contro uno di essi! In realtà invece tali asteroidi sono sì tanti, ma dislocati in uno spazio immenso…

Non è ancora dato sapere quali e quanti asteroidi incontrerà lungo il suo cammino: verso la fine di quest’anno, sarà pronto un apposito database di posizioni di asteroidi KBO, grazie ai telescopi posti nell’Osservatorio di Maunakea nelle Isole Hawaii.

Con informazioni più precise, i progettisti della missione saranno in grado di calcolare quali e quanti asteroidi potranno essere osservati dall’intrepido viandante, che magari ne scoprirà pure lui qualcuno nuovo: ma è forse meglio non farsi illusioni! E’ un po’ come cercare uno o più aghi in uno sconfinato pagliaio…

La New Horizons in 3D!

Come abbiamo già sperimentato nella prima parte, utilizziamo il nostro simulatore java, modificato dal sottoscritto proprio per visualizzare il percorso della sonda New Horizons.

Eccolo qua:
http://software.astronomia.com/applets/spacecrafts/newHorizons.html

Per utilizzare il simulatore durante la lettura dell’articolo, consiglio di aprire il software in una nuova finestra tramite il bottone sottostante:

Nota: se si dovessero riscontrare problemi nel caricamento dell’applet, consiglio si scaricare manualmente l’ultima versione di JRE (Java Runtime Environment) all’indirizzo: http://www.java.com/it/download/index.jsp

Per visualizzare il percorso della sonda dal momento del lancio basta impostare la data (cliccando su Date) e posizionarsi ad esempio nel mese di gennaio 2006. Poi impostare il tempo a “3 giorni”, e infine gustarsi l’animazione cliccando su Play. Come potremo osservare, dopo il gravity assist (questo il termine per gli addetti ai lavori) avvenuto a marzo 2007 la sonda raggiunge plutone nel 2015 e prosegue la sua corsa fuori dal sistema solare.

E’ possibile modificare altri parametri all’interno dell’applet per modificare prospettive, ingrandimenti e altro. Sono molto intuitivi per cui basta “giocarci” un po’ per capirne il funzionamento, o in alternativa leggere l’articolo in cui descrivo nel dettaglio il piccolo pannello di controllo.