La missione esopianeta dell'ESA Ariel, previsto per il lancio nel 2029, è passato dalla fase di studio a quella di realizzazione, a seguito della quale verrà selezionato un appaltatore industriale per costruire il veicolo spaziale.

Ariel, la missione di indagine di grandi dimensioni sugli esopianeti a infrarossi con telerilevamento atmosferico, affronta uno dei temi chiave del programma Cosmic Vision dell'ESA:Quali sono le condizioni per la formazione del pianeta e l'emergere della vita? Ariel studierà di cosa sono fatti gli esopianeti, come si sono formati e come si evolvono, rilevando simultaneamente un campione diversificato di circa 1000 atmosfere planetarie nelle lunghezze d'onda del visibile e dell'infrarosso.

È la prima missione dedicata alla misurazione della composizione chimica e delle strutture termiche degli esopianeti, collegandoli all'ambiente della star ospitante. Ciò colmerà una lacuna significativa nella nostra conoscenza di come la chimica del pianeta è collegata all'ambiente in cui si è formato, o se il tipo di stella ospite guida la fisica e la chimica dell'evoluzione del pianeta.

Le osservazioni di questi mondi forniranno approfondimenti sulle prime fasi della formazione planetaria e atmosferica, e la loro successiva evoluzione, nel processo ci aiuta anche a capire come il nostro Sistema Solare si inserisce nel quadro più ampio del cosmo generale.

Ariel è stata selezionata nel 2018 come quarta missione scientifica di classe media nel piano Cosmic Vision dell'ESA. È stato adottato dall'ESA durante la riunione del comitato del programma scientifico dell'Agenzia il 12 novembre, aprendo la strada alla costruzione.

"Ariel consentirà la scienza planetaria ben oltre i confini del nostro Sistema Solare, "dice Gunther Hasinger, Direttore scientifico dell'ESA. "L'adozione di Ariel consolida l'impegno dell'ESA nella ricerca sugli esopianeti e garantirà che gli astronomi europei siano in prima linea in questo campo rivoluzionario per il prossimo decennio e ben oltre".

Ariel sarà la terza missione esopianeta dedicata dell'ESA da lanciare entro un periodo di dieci anni, con ogni missione che affronta un aspetto unico della scienza degli esopianeti. Cheope, il caratterizzante ExOPlanet Satellite, lanciato nel dicembre 2019, sta già producendo scienza di livello mondiale. Platone, la missione Transiti Planetari e Oscillazioni delle Stelle, sarà lanciato nel 2026 per trovare e studiare sistemi planetari extrasolari, con un'enfasi speciale sui pianeti rocciosi attorno a stelle simili al Sole nella zona abitabile, la distanza da una stella in cui può esistere acqua liquida sulla superficie di un pianeta. Ariel, previsto per il lancio nel 2029, si concentrerà su pianeti caldi e caldi, che vanno dalle super-Terre ai giganti gassosi che orbitano vicino alle loro stelle madri, sfruttando le loro atmosfere ben miscelate per decifrare la loro composizione di massa.

Nei prossimi mesi, all'industria verrà chiesto di fare offerte per la fornitura di hardware per veicoli spaziali per Ariel. Verso l'estate del prossimo anno, il primo appaltatore industriale sarà selezionato per costruirlo.

Il modulo del carico utile della missione, che include un telescopio criogenico di un metro e strumenti scientifici associati, è fornito dal Consorzio Missione Ariel. Il consorzio comprende più di 50 istituti di 17 paesi europei. Anche la NASA contribuisce al carico utile.

"Dopo un intenso periodo di lavoro sui concetti di progettazione preliminare e sul consolidamento delle tecnologie necessarie per dimostrare la fattibilità della missione, siamo pronti a far avanzare Ariel alla fase di implementazione, ", afferma Ludovic Puig, responsabile dello studio Ariel dell'ESA.

Gli spettrometri del telescopio misureranno le impronte chimiche di un pianeta mentre attraversa - transita - la sua stella ospite, o passa dietro di esso:un'occultazione. Le misurazioni consentiranno inoltre agli astronomi di osservare l'oscuramento della stella ospite da parte del pianeta con una precisione di 10-100 parti per milione rispetto alla stella.

Ariel sarà in grado di rilevare i segni di ingredienti noti nelle atmosfere dei pianeti come il vapore acqueo, anidride carbonica e metano. Rileverà anche composti metallici più esotici per decifrare l'ambiente chimico generale del lontano sistema solare. Per un numero selezionato di pianeti, Ariel eseguirà anche un'indagine approfondita dei loro sistemi cloud e studierà le variazioni atmosferiche stagionali e giornaliere.

"Con Ariel porteremo la caratterizzazione degli esopianeti al livello successivo studiando questi mondi lontani sia come individui che, importante, come popolazioni, in modo molto più dettagliato che mai prima possibile, ", afferma lo scienziato dello studio Ariel dell'ESA Göran Pilbratt.

"Il nostro censimento chimico di centinaia di sistemi solari ci aiuterà a comprendere ogni pianeta nel contesto dell'ambiente chimico e della composizione della stella ospite, aiutandoci a sua volta a comprendere meglio il nostro vicinato cosmico, " aggiunge Theresa Lueftinger, scienziata del progetto Ariel dell'ESA.

"Siamo lieti di entrare nella fase di implementazione della missione Ariel, ", afferma il project manager Ariel dell'ESA Jean-Christophe Salvignol. "Ci stiamo muovendo verso il design ottimale del veicolo spaziale per rispondere alle domande fondamentali sul nostro posto nel cosmo".

Il lancio di Ariel è previsto sul nuovo razzo Ariane 6 dell'ESA dallo spazioporto europeo di Kourou, Guiana francese. Opererà da un'orbita attorno al secondo punto di Lagrange Sole-Terra, L2, 1,5 milioni di chilometri direttamente dietro la Terra vista dal Sole, in una missione iniziale di quattro anni. La missione Comet Interceptor guidata dall'ESA condividerà il viaggio nello spazio.