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    Il nuovo orbiter marziano dell'ESA si prepara per la prima scienza

    Rappresentazione artistica dell'ExoMars 2016 Trace Gas Orbiter su Marte. Credito:ESA/ATG medialab

    L'orbiter ExoMars si sta preparando a fare le sue prime osservazioni scientifiche su Marte durante due orbite del pianeta a partire dalla prossima settimana.

    L'orbita del gas traccia, o TGO, uno sforzo congiunto tra ESA e Roscosmos, arrivato su Marte il 19 ottobre. Entrò in orbita, come programmato, su un percorso altamente ellittico che lo porta da 230 a 310 km sopra la superficie a circa 98 000 km ogni 4,2 giorni.

    La missione scientifica principale inizierà solo quando raggiungerà un'orbita quasi circolare a circa 400 km sopra la superficie del pianeta dopo un anno di "aerofrenatura", utilizzando l'atmosfera per frenare e cambiare gradualmente la sua orbita. Le operazioni scientifiche complete dovrebbero iniziare entro marzo 2018.

    Ma la prossima settimana offre ai team scientifici la possibilità di calibrare i loro strumenti e fare le prime osservazioni di prova ora che la navicella spaziale è effettivamente su Marte.

    Infatti, il rivelatore di neutroni è stato acceso per gran parte della crociera di TGO su Marte e sta attualmente raccogliendo dati per continuare a calibrare il flusso di fondo e verificare che nulla sia cambiato dopo che il modulo Schiaparelli si è staccato dalla navicella.

    Misurerà il flusso di neutroni dalla superficie marziana, creato dall'impatto dei raggi cosmici. Il modo in cui vengono emessi e la loro velocità all'arrivo al TGO racconteranno agli scienziati la composizione dello strato superficiale.

    Rappresentazione artistica dell'ExoMars 2016 Trace Gas Orbiter (TGO) con i suoi pacchetti di strumenti etichettati. Credito:ESA/ATG medialab

    In particolare, perché anche piccole quantità di idrogeno possono causare un cambiamento nella velocità dei neutroni, il sensore sarà in grado di cercare luoghi in cui potrebbero esserci ghiaccio o acqua, all'interno della parte superiore del pianeta 1-2 m.

    Gli altri tre strumenti dell'orbiter hanno una serie di osservazioni di prova programmate dal 20 al 28 novembre.

    Durante la missione scientifica primaria, due suite di strumenti effettueranno misurazioni complementari per fare un inventario dettagliato dell'atmosfera, in particolare quei gas che sono presenti solo in tracce.

    Di grande interesse è il metano, che sulla Terra è prodotto principalmente da attività biologica o processi geologici come alcune reazioni idrotermali.

    Le misurazioni saranno effettuate in diverse modalità:puntando attraverso l'atmosfera verso il Sole, all'orizzonte alla luce del sole sparsa dall'atmosfera, e guardando in basso la luce del sole riflessa dalla superficie. Osservando come viene influenzata la luce del sole, gli scienziati possono analizzare i costituenti atmosferici.

    La prima immagine di Marte di TGO – 13 giugno 2016. Crediti:ESA/Roscosmos/ExoMars/CaSSIS/UniBE

    Quindi punterà su Marte.

    Data l'attuale orbita ellittica, il veicolo spaziale sarà sia più vicino che più lontano dal pianeta che durante la sua missione scientifica principale. Più vicino al pianeta, viaggerà più velocemente sulla superficie che nella sua orbita circolare finale, che presenta alcune sfide nei tempi in cui le immagini dovrebbero essere scattate.

    La fotocamera è progettata per catturare coppie stereo:scatta un'immagine guardando leggermente in avanti, e poi la fotocamera viene ruotata per guardare 'indietro' per prendere la seconda parte dell'immagine, per vedere la stessa regione della superficie da due diverse angolazioni. Combinando la coppia di immagini, è possibile visualizzare informazioni sulle altezze relative delle caratteristiche della superficie.

    La prossima settimana, il team della telecamera controllerà i tempi interni per aiutare a programmare i comandi per future osservazioni scientifiche specifiche. L'alta velocità e l'altitudine variabile dell'orbita ellittica renderanno difficile la ricostruzione stereo, ma il team potrà testare il meccanismo di rotazione stereo e i vari filtri della fotocamera, nonché come compensare l'orientamento del veicolo spaziale rispetto alla traccia a terra.

    Non ci sono obiettivi di imaging specifici in mente, anche se vicino all'avvicinamento più vicino alla prima orbita, l'orbiter sorvolerà la regione di Noctis Labyrinthus e tenterà di ottenere una coppia stereo. Nella seconda orbita, ha l'opportunità di catturare immagini di Phobos.

    Il Color and Stereo Surface Imaging System (CaSSIS) è la telecamera ad alta risoluzione a bordo dell'ExoMars Trace Gas Orbiter. È in grado di acquisire immagini stereo a colori delle caratteristiche della superficie eventualmente associate a sorgenti e pozzi di gas traccia al fine di comprendere meglio la gamma di processi che potrebbero essere correlati all'emissione di gas traccia. Questa immagine mostra il principio dell'acquisizione di immagini stereo utilizzando CaSSIS. Ci vuole un'immagine guardando leggermente in avanti, e poi la fotocamera viene ruotata per guardare "indietro" per prendere la seconda parte dell'immagine, per vedere la stessa regione della superficie da due diverse angolazioni. Combinando la coppia di immagini, è possibile visualizzare informazioni sulle altezze relative delle caratteristiche della superficie. Credito:Università di Berna

    In definitiva, la fotocamera verrà utilizzata per acquisire immagini e analizzare le caratteristiche che possono essere correlate alle fonti di gas traccia e ai pozzi, per aiutare a comprendere meglio la gamma di processi che possono produrre i gas. Le immagini verranno utilizzate anche per esaminare i futuri siti di atterraggio.

    "Siamo entusiasti di vedere finalmente gli strumenti esibirsi nell'ambiente per il quale sono stati progettati, e per vedere i primi dati in arrivo da Marte, "dice Håkan Svedhem, Scienziato del progetto TGO dell'ESA.

    Dopo questo breve periodo di dimostrazione di strumenti scientifici, che serve anche come test per trasmettere questi dati alla Terra, insieme ai dati dei rover Curiosity e Opportunity della NASA, l'attenzione torna alle operazioni e ai preparativi necessari per l'aerobraking del prossimo anno.


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