Il logo italiano della missione Ariel
Il payload della missione dell’Esa Ariel (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey), il futuro investigatore di esopianeti, ha superato con successo la Preliminary Design Review (Pdr). Il consorzio europeo di Ariel, di cui fanno parte Asi, Inaf e Università di Firenze, ha lavorato per nove mesi alla documentazione tecnica volta a valutare la fattibilità, le prestazioni e la robustezza del design del payload, al fine di garantire che i sistemi progettati fossero in grado di soddisfare i requisiti tecnici, scientifici e operativi della missione. A maggio 2023 il comitato di revisione dell’Esa ha confermato il completamento della Pdr. Un passo cruciale per la missione, che può ora procedere all’ultimo step prima della fase di produzione, la Critical Design Review.
«Asi è soddisfatta della positiva conclusione della Pdr, che gratifica per il lavoro svolto dal team scientifico nazionale e dalle aziende coinvolte», ha commentato Barbara Negri, responsabile Volo umano e sperimentazione scientifica dell’Asi. «Il principale contributo italiano al payload della missione Ariel è la realizzazione e test del telescopio, un progetto molto impegnativo non solo per l’ambiente criogenico in cui dovrà lavorare (-220 °C), ma anche per il materiale da utilizzare e per la sua forma ellittica. Nella missione Ariel ci sono anche altre importanti responsabilità italiane: l’elettronica di controllo dello strumento (Icu) e il ruolo dei nostri scienziati a livello di sistema di payload per gli aspetti elettronici e termici».
Il payload della missione Ariel. Crediti: Esa
«Siamo molto soddisfatti del successo di questa fase cruciale del percorso che ci porterà al lancio di Ariel», commenta la ricercatrice Inaf Giusi Micela, uno dei due co-principal investigator italiani della missione e membro dell’Ariel Science Team per Esa. «L’Italia ha responsabilità importanti sia scientifiche che tecnologiche nella missione e il risultato ottenuto è il frutto del grandissimo lavoro svolto dal team, che ha lavorato intensamente e senza sosta, con grande spirito di sacrificio e adattamento alle situazioni. La comunità italiana, con il suo impegno e il suo talento, sta contribuendo attivamente su molteplici aspetti della missione. Inoltre, siamo felici di vedere un crescente coinvolgimento di giovani ricercatori entusiasti, che avranno l’opportunità di sfruttare al meglio le ricche opportunità scientifiche offerte da Ariel. I prossimi anni saranno impegnativi ma sicuramente gratificanti per tutta la comunità».
Dedicata allo studio delle atmosfere di pianeti in orbita intorno a stelle diverse dal Sole, Ariel osserverà un campione variegato di esopianeti – da giganti gassosi a pianeti di tipo nettuniano, super-Terre e pianeti terrestri – nelle frequenze della luce visibile e dell’infrarosso. Sarà la prima missione spaziale a realizzare un “censimento” della composizione chimica delle atmosfere planetarie, fornendo indizi fondamentali per comprendere i meccanismi di formazione ed evoluzione dei pianeti al di là del Sistema solare. La missione indagherà il ruolo del nostro sistema planetario nel contesto cosmico, affrontando i complessi quesiti riguardanti l’origine della vita nell’universo.
Prototipi dello specchio primario (in alto) e del sistema di raffreddamento attivo (in basso) di Ariel. Crediti: Media Lario/Asi/Inaf; Stfc/Ral Technology
L’occhio di Ariel, un telescopio con uno specchio ellittico di un metro di diametro per raccogliere la luce visibile e infrarossa proveniente dai lontani sistemi planetari, sarà realizzato in Italia, così come parte dell’elettronica di bordo. Scomponendo la luce in tutti i suoi “colori” mediante gli spettrometri sarà possibile identificare gli elementi chimici presenti nelle atmosfere degli esopianeti osservati durante il loro passaggio, o transito, davanti o dietro la stella.
«La missione spaziale Ariel è rilevante sia dal punto di vista scientifico, perché si studieranno le atmosfere di pianeti lontani che orbitano intorno ad altre stelle, sia tecnologico, perché il telescopio, la sua struttura e gli specchi interamente in alluminio sono innovativi», ha commentato Emanuele Pace, project manager nazionale del contributo italiano alla missione. «L’Italia, e in particolare l’Università di Firenze, è responsabile di questo telescopio progettato in collaborazione con Inaf, Cnr-Ifn e La Sapienza Università di Roma; la struttura sarà realizzata da Leonardo e gli specchi da Media Lario. Siamo particolarmente orgogliosi di aver colto una sfida tecnologica ad alto rischio; quando sarà completata nel 2026 rappresenterà una eccellenza nazionale nel mondo. Come responsabile del project management nazionale, il team dell’Università di Firenze guida anche lo sviluppo dell’elettronica di bordo portato avanti da Inaf – Osservatorio di Arcetri con l’azienda Kayser Italia e del software di controllo e acquisizione dati, prodotto da Inaf – Istituto di astrofisica e planetologia spaziale. Come si può vedere quindi, l’Italia è largamente impegnata e protagonista in questa missione dell’Esa».
La missione Ariel, il cui lancio è previsto nel 2029, è stata sviluppata da un consorzio che vede la partecipazione di oltre cinquanta istituti di 17 nazioni europee, nonché un contributo esterno della Nasa, coordinato dallo University College di Londra, Jaxa e l’Agenzia spaziale canadese (Csa). L’Italia, con il sostegno e il coordinamento dell’Agenzia spaziale italiana, è tra i principali contributori con l’Istituto nazionale di astrofisica e l’Università di Firenze, il Cnr di Padova e l’Università Sapienza di Roma.