Le sonde spaziali in 3D : la giapponese Hayabusa2

Dopo l’abbuffata di orbite e gravity assist della sonda BepiColombo della puntata precedente, l’obiettivo della Hayabusa2 ha richiesto solamente un flyby della Terra

Proseguiamo l’analisi interattiva e tridimensionale del viaggio delle sonde spaziali: questa volta parlerò della famosissima Hayabusa2 che, arrivata vicinissima all’asteroide Ryugu, sforna quotidianamente fotografie della sua piccola superficie pienissima di rocce.

L’asteroide era stato scelto dai tecnici della JAXA (l’agenzia spaziale giapponese) per la sua vicinanza alla Terra e per il fatto che la sua orbita avviene per un certo tratto all’interno dell’orbita terrestre.

Siamo nel dicembre 2014 e dal nostro programma 3D interattivo possiamo vedere dall’alto le due orbite della Terra (celeste) e di Ryugu (giallo): la Hayabusa2 si trova in corrispondenza della Terra, nell’atto di essere lanciata e dar vita ad un viaggio entusiasmante.

la situazione al lancio della Hayabusa2

Il programma 3D

Cliccando sull’immagine sottostante (sia sul PC che nel nostro tablet)

cliccando l’immagine si lancia il programma 3D

otterremo l’apertura del programma in un’altra finestra in modo da poter seguire le evoluzioni della Hayabusa2 mentre continuiamo la lettura.

Non vi dico più nemmeno quali sono i comandi del programma, dato che sono del tutto intuitivi, mentre possiamo dare il via alla simulazione premendo il tasto di play.

A questo punto vi potrei dire: buon divertimento con la simulazione, ma quasi sicuramente non vi accorgereste di tanti piccoli particolari che ho scoperto (o meglio verificato) semplicemente avviando e fermando la simulazione più volte e facendo di tanto in tanto uno screenshot.

Vediamo e analizziamo insieme queste immagini!

Il lancio e la primissima parte del viaggio

Guardando la primissima foto, il lancio è avvenuto quando la Terra si trovava proprio in corrispondenza del nodo dell’orbita di Ryugu e la sonda è stata lanciata con un’inclinazione pari a quella dell’orbita dell’asteroide.

In questo caso i tecnici della JAXA hanno sapientemente diretto la Hayabusa2 proprio nello stesso piano orbitale dell’asteroide, non puntando verso l’oggetto, ma sfruttando le leggi della Meccanica Celeste.

Seguiamo la Hayabusa2 e fermiamo la simulazione alla fine di maggio 2015, analizzandola in 3D

la situazione a fine maggio 2015

Possiamo notare che la sonda rimane sempre dietro rispetto alla Terra, ma ci accorgiamo che seguirà un’orbita tale da favorire l’incontro con il pianeta d’origine, per ricevere un prezioso Gravity Assist.

Dovrà però incontrare la Terra in corrispondenza del nodo dell’orbita, proprio nello stesso punto da cui era stata lanciata e perciò (è ovvio, no?) ad un anno esatto dal lancio.

Prosegue il viaggio

Ad agosto 2015 la Hayabusa2 è già più vicina al Sole rispetto alla Terra: sappiamo dalle Leggi di Keplero che con un’orbita più vicina al Sole avrà una velocità maggiore e perciò un periodo di rivoluzione più breve.

Queste caratteristiche le consentiranno di raggiungere la Terra esattamente nel momento previsto, anche se a prima vista sembra irrimediabilmente più lenta ed in ritardo rispetto al nostro pianeta.

È così che il 2 dicembre 2015, ad un anno esatto dal lancio e con precisione micrometrica, il flyby con la Terra avviene proprio in corrispondenza del nodo orbitale di Ryugu

il flyby con la Terra

La spinta gravitazionale (gratuita, ricordiamolo!) inserisce la Hayabusa2 in un’orbita differente, interna a quella della Terra e perciò ancora una volta percorsa più velocemente.

Quest’orbita ha un’eccentricità tale da portare successivamente la sonda al di là dell’orbita Terrestre per avvicinarsi (dall’interno) all’asteroide destinazione.

Altre tappe del viaggio

Per non appesantire l’articolo con tante foto, vi suggerisco tre date (10 febbraio 2016, giugno 2016 e gennaio 2017) come momenti in cui fermarsi e sfruttare al massimo la tridimensionalità del programma.

In queste date vedremo che la Hayabusa2 rimane sempre indietro rispetto a Ryugu, in una sorta di corsa tra Achille e la tartaruga, ma già sappiamo che la sonda, trovandosì all’interno, ha dalla sua parte una velocità orbitale maggiore dell’asteroide. Achille raggiungerà alla fine la tartaruga!

Passando poi alla data di luglio 2017

la sonda è indietro ma è più veloce

vediamo che apparentemente la sonda non sta puntando verso l’obiettivo, ma sta seguendo una specie di scorciatoia.

A Natale del 2017 la sonda oramai sembra ad un tiro di schioppo dall’asteroide

la Hayabusa2 si trova a fianco di Ryugu

mentre in realtà ci vorrà ancora qualche mese, fino alle fasi conclusive del volo di avvicinamento.

L’arrivo

La sonda giapponese ce l’ha fatta: è il 27 giugno 2017

l’arrivo della sonda

e grazie al nostro programma (che nel frattempo si è fermato definitivamente) possiamo vedere che i due puntini verde (della Hayabusa2) e celeste (della Terra) si sono fusi.

È proprio a partire da quella data, che la Hayabusa2 ci sta regalando ogni giorno immagini e dati scientifici di questa piccola roccetta cosmica, Ryugu, che fino ad ora magari non avevamo mai sentito nemmeno nominare.

Come proseguirà il viaggio

Il futuro della missione prevede che la sonda Hayabusa2, orbitando incessantemente intorno all’asteroide, ne sfiori fisicamente la superficie con lo scopo di raccogliere dei campioni.

Successivamente questo prezioso pacchetto dovrà essere recapitato alla Terra con un viaggio di ritorno lento quanto quello di andata.

Avrei voluto già mostrarvi le evoluzioni della Hayabusa2 per ritornare dalle parti della Terra, ma i dati della NASA (nella pagina HORIZONS) finiscono viceversa con la data d’arrivo.
Spero che prima o poi ci sia un aggiornamento dei dati orbitali, per poter scrivere la seconda parte dell’articolo.

Nel frattempo restate sintonizzati, perché analizzeremo insieme altre sonde ed altri viaggi spaziali!

 

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