Prosegue il cammino dell’Agenzia Spaziale Europea nella definizione delle missioni spaziali che faranno parte della Cosmic Vision dell’ESA 2015-2025. Nella sede di ESTEC in Olanda la commissione per le piccole missioni ha dato il via libera a Solar Orbiter e a Euclid, la prima dedicata allo studio della nostra stella, la seconda alla ricerca dell’energia e della materia oscura.
“È un risultato che sottolinea il fondamentale ruolo italiano della ricerca astronomica e astrofisica in campo spaziale”, dice il Presidente dell’ Istituto Nazionale di Astrofisica, Giovanni Fabrizio Bignami, “per il forte contributo che la nostra comunità scientifica dà a queste missioni, ma anche a quelle sulle quali l’Agenzia Spaziale Europea sarà a breve chiamata a dare la risposta definitiva. Un risultato che si deve all’ASI per il ruolo di sostegno e coordinamento in ambito europeo e all’INAF per l’eccellenza che la sua comunità scientifica, in collaborazione con le università, esprime a livello internazionale”.
“Entrambe le missioni – aggiunge Barbara Negri Responsabile ASI dell’Osservazione dell’Universo – consolidano l’ottimo posizionamento che l’Italia ha raggiunto in Europa sia dal punto di vista scientifico che da quello industriale. Infatti, la partecipazione italiana a Solar Orbiter e Euclid si basa sull’eredità di precedenti missioni portate avanti con successo dall’ASI, quali SOHO e Planck.
Per il Coordinatore Scientifico dell’ASI Enrico Flamini: “La selezione di Solar Orbiter era ormai attesa da tempo e solo la necessità di avere pronte alcune tecnologie sul satellite, in particolare per resistere all’alta temperatura che la vicinanza al Sole comporta, ne aveva ritardato fino ad ora l’approvazione. Per Euclid la scelta è stata ben più impegnativa in quanto l’altra missione in competizione, Plato dedicata alla scoperta dei pianeti extrasolari, era ad un livello di importanza scientifica e maturità tecnologica assolutamente comparabile.”
Solar Orbiter getterà uno sguardo ravvicinato sul Sole come mai finora è stato possibile. L’obiettivo della missione è comprendere meglio i fenomeni che caratterizzano la natura e i cicli della nostra stella e soprattutto per capirne meglio le fasi di iperattività che influenzano pesantemente anche la vita sulla Terra. Su questa missione l’Italia ha la responsabilità di uno dei maggiori strumenti scientifici, il coronografo METIS, il cui Principal Investigator è Ester Antonucci, dell’Osservatorio Astronomico di Torino dell’INAF. METIS catturerà contemporaneamente l’emissione visibile e ultravioletta della corona solare, misurando con una risoluzione temporale e spaziale mai raggiunta sinora, la struttura e la dinamica della corona stessa. Inoltre ha anche un’altra importante partecipazione su Solar Orbiter che riguarda la suite di plasma SWA (Solar Wind Analyser).
La suite di plasma SWA, di cui è CoPI Roberto Bruno dell’INAF-IFSI di Roma, fa parte del package delle misure in-situ di questa sonda e misurerà le caratteristiche del vento solare. SWA è uno degli strumenti dichiarati “irrinunciabili” dall’ESA per la realizzazione della missione Solar Orbiter. Si tratta di 4 sensori che verranno forniti da un consorzio internazionale cui partecipano il Regno Unito, la Francia, l’Italia e gli USA. Il contributo italiano, in particolare, è quello di provvedere alla realizzazione della DPU (Data Processing Unit) di bordo e del relativo software che gestirà i quattro sensori dell’esperimento e ne analizzerà i dati prodotti.
“Solar Orbiter – dice Ester Antonucci – è la prima sonda spaziale che porterà un insieme di telescopi al di fuori del piano dell’eclittica, per esplorare finalmente i poli del Sole, che ruoterà in sincronia con il Sole per osservarne la corona sul piano del cielo per un lunghi periodi, e sarà il pianeta – artificiale – che si avvicinerà maggiormente al Sole fino al punto da poter vedere strutture solari di soli 100 chilometri di dimensione. La particolarità della missione e la completezza della strumentazione di bordo, disegnata sia per l’osservazione dell’atmosfera della stella sia per la misura diretta del vento solare che espandendosi incessantemente forma l’eliosfera in cui sono immersi tutti i pianeti,permetteranno di capire come l’eliosfera venga continuamente modulata dall’attività solare, influenzando così le condizioni ambientali, sia magnetiche che atmosferiche, dei pianeti.
Il progetto Euclid, selezionato come missione ESA, si focalizza sul mistero dell’esistenza e della natura dell’energia e della materia oscura che costituirebbero il 97% dell’Universo, mentre la materia ordinaria sarebbe la porzione minima rimanente. Il satellite osserverà svariate centinaia di milioni di galassie su gran parte del cielo e avrà risultati non solo sulle componenti oscure ma anche sulla validità della Relatività Generale su scale di miliardi di anni luce. Le misure di distorsione della forma delle galassie e di segnature caratteristiche della distribuzione spaziale saranno ottenute tramite due strumenti, che operano nel visibile e nel vicino infrarosso. Alle immagini nel visibile si aggiungono immagini e spettri nel vicino infrarosso. I dati saranno pubblici e di estrema utilità anche per moltissimi altri studi astronomici. Gli strumenti saranno sviluppati da un consorzio europeo (circa 800 scienziati oltre 100 istituti diversi), guidato da Y. Mellier (istituto di Astrofisica, Parigi). Il consorzio ridurrà i dati ottenuti e ne effettuerà l’analisi scientifica.
“Fare luce sull’universo ‘oscuro’ – dice Andrea Cimatti dell’Università di Bologna – rappresenta la più grande sfida della attuale cosmologia e fisica fondamentale, e Euclid è stato concepito proprio per raggiungere questo scopo”.
L’ Italia è, insieme alla Francia uno dei due partner maggiori e la sua partecipazione è finanziata e supportata principalmente da ASI. In Euclid sono coinvolti circa duecento scienziati italiani, appartenenti all’INAF (principalmente osservatori ed istituti OAR, IFSI, IASF-BO, OABO, IASF-MI, OATS, OABr, OAPD, OATO) e a numerose Università (principalmente UniBO, Roma La Sapienza, Roma Tor Vergata, UniTS, SISSA). Molti i ruoli di rilievo: Andrea Cimatti (U. di Bologna) e Roberto Scaramella (INAF-Oss. di Roma) sono nel comitato scientifico della missione e rappresentano l’Italia nel Board del Consorzio Europeo che fornirà gli strumenti e l’analisi dati. Nel consorzio con ruoli operativi vi sono Fabio Pasian (INAF-Oss. di Trieste) è il responsabile dell’intero Segmento di Terra, Roberto Scaramella è il Mission Survey Scientist, Anna di Giorgio (INAF-IFSI) e Luca Valenziano (INAF-IASFBO) curano gli importanti contributi degli istituti e dell’ industria nazionale rispettivamente agli strumenti ottico e infrarosso.