Programma Voyager

Il programma Voyager è un programma scientifico statunitense che ha condotto al lancio nel 1977 di due sonde spaziali, chiamate Voyager 1 e Voyager 2, per l’esplorazione del sistema solare esterno.

Nella fase iniziale del programma entrambe le sonde hanno osservato i pianeti Giove e Saturno. La sonda Voyager 2 è stata in grado di osservare anche i pianeti Urano e Nettuno sfruttando un allineamento planetario vantaggioso che si verificò alla fine degli anni settanta. A oggi (2015) Voyager 2 è l’unica sonda ad aver effettuato un passaggio ravvicinato di Urano e di Nettuno.

Entrambe le sonde hanno prodotto grandi quantità di informazioni sui giganti gassosi del sistema solare. In particolare i dati ottenuti da Voyager 2 sulla massa di Nettuno hanno consentito di porre limiti all’ipotetica esistenza di nuovi pianeti massicci situati oltre l’orbita di Plutone (un pianeta di questo tipo è detto comunemente Pianeta X). Attualmente le due sonde stanno fornendo dati utili a caratterizzare l’eliopausa, la regione in cui la pressione esercitata dalle particelle del vento solare diminuisce fino diventare pari a quella delle particelle provenienti dall’esterno del sistema solare.

A differenza delle sonde del Programma Pioneer, ormai non più funzionanti, entrambe le sonde Voyager continuano a oggi (2015) a trasmettere dati alle stazioni a terra mentre stanno viaggiando verso l’esterno del sistema solare. Le batterie termoelettriche a isotopi radioattivi di cui sono dotate consentono ancora diversi anni di vita operativa (stimata fino al 2025), anche se diversi strumenti sono stati via via disattivati per ridurre l’assorbimento di energia. A partire dalla fine del2003 la sonda Voyager 1 ha iniziato l’attraversamento dell’eliopausa. Al 7 luglio 2013 si ritiene che la sonda si trovi in una regione del sistema solare denominata elioguaina. Voyager 1 ha raggiunto una distanza di 100 unità astronomiche (UA) dal Sole il 15 agosto 2006. Nel 2013 ha raggiunto una distanza di circa 125 UA dal Sole. Voyager 2 ha raggiunto una distanza di 100 UA dal Sole il 7 novembre2012.

Mars Express

La Mars Express è una sonda dell’Agenzia Spaziale Europea lanciata nello spazio per studiare il pianeta Marte. È stata lanciata il 2 giugno 2003 dal Cosmodromo di Baiko

nur in Kazakhstan usando un lanciatore Sojuz. Il nome Express deriva dal ridotto tempo necessario alla stessa per raggiungere il pianeta rosso. Infatti era da 60.000 anni che i due pianeti non erano così vicini. Il nome si riferisce anche alla rapidità ed efficienza con cui è stata progettata e costruita la sonda. La sonda è stata costruita dal consorzio Astrium con l’appoggio di altre aziende europee tra cui le italiane Alenia Spazio e Officine Galileo.

Rosetta (sonda spaziale)

Nel maggio 1985 il Solar System Working Group dell’ESA propose che una delle missioni più importanti per il programma Horizon 2000 dovesse essere una missione di prelievo di campioni cometari[1] con ritorno sulla Terra. A fine 1985 fu costituito un gruppo di lavoro misto ESA/NASA per definirne gli obiettivi scientifici.

Nel 1986 l’arrivo della cometa di Halley fu seguito da diverse sonde provenienti da più nazioni, fornendo dati preziosi per la preparazione della nuova missione.

La NASA si concentrò sullo sviluppo del Comet Rendezvous Asteroid Flyby detta anche missione CRAF, mentre l’ESA studiò una missione che prevedesse l’inseguimento del nucleo di una cometa e il trasporto di alcuni frammenti a terra. Entrambe le missioni erano basate sulla precedente missione Mariner Mark II in modo da ridurre i costi di sviluppo. Nel 1992 la NASA decise di eliminare il progetto CRAF per via di limitazioni impostele dal congresso degli Stati Uniti d’America. Nel 1993 si rese palese che una missione con il trasporto di campioni sulla terra sarebbe stata troppo costosa per il bilancio ESA e quindi si decise di riprogettare la missione rendendola simile alla defunta missione CRAF statunitense. La missione fu riprogettata prevedendo un’analisi in loco con l’utilizzo di un lander.

La missione sarebbe dovuta partire il 12 gennaio 2003 per raggiungere la cometa 46P/Wirtanen nel 2011. Tuttavia i progetti furono modificati quando l’Ariane 5, il vettore scelto per lanciare Rosetta, fallì un lancio l’11 dicembre 2002. I nuovi progetti previdero il lancio il 26 febbraio 2004 e il raggiungimento nel 2014 della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Dopo due lanci cancellati la missione Rosetta finalmente partì il 2 marzo 2004 alle 7:17 UTC. Sebbene fosse cambiata la data del lancio lo scopo della missione restò il medesimo. La sonda Rosetta doveva entrare in un’orbita molto lenta intorno alla cometa e progressivamente rallentare la sua orbita fino ad arrestarla in modo da prepararsi alla discesa del lander. Durante questa fase, la superficie della cometa è stata mappata da VIRTIS, l’occhio principale della sonda, per individuare il luogo migliore per l’atterraggio del lander. Il lander (inizialmente chiamato temporaneamente RoLand (Rosetta Lander), mentre un altro concept era chiamato Champollion, in seguito è stato definitivamente battezzato Philae) è atterrato sulla cometa con una velocità di 1 m/s (3,6 km/h). Appena raggiunta la superficie, un sistema di arpioni avrebbe dovuto ancorarlo alla superficie in modo da impedirgli di rimbalzare nello spazio. A causa di un problema tecnico, per assicurare il lander alla cometa, sono state utilizzate invece alcune trivelle.

Missione spaziale Cassini-Huygens

Cassini–Huygens è una missione robotica interplanetaria congiunta NASA/ESA/ASI, lanciata il 15 ottobre 1997 con il compito di studiare il sistema di Saturno, comprese le sue lune e i suoi anelli. La sonda si compone di due elementi: l’orbiter Cassini della NASA e il lander Huygens dell’ESA.

cassini

Cassini è la prima sonda ad essere entrata nell’orbita di Saturno, il 1º luglio 2004 (ore 04:12 GMT), e solo la quarta ad averlo visitato (prima della Cassini erano già passate la Pioneer 11 e le Voyager 1 e 2). Il 25 dicembre 2004 la sonda Huygens si è separata dalla nave madre e si è diretta verso la principale luna di Saturno, Titano. Il 14 gennaio 2005 Huygens è scesa nell’atmosfera del satellite e durante la corsa ha raccolto dati sull’atmosfera, immagini della superficie, rumori dall’ambiente circostante. Ha toccato il suolo dopo una discesa di 2 h e 30 m ed ha poi continuato a trasmettere il suo segnale per altri 90 minuti.

L’orbiter Cassini prende il nome dall’astronomo italiano Gian Domenico Cassini che, verso la fine del Seicento, ebbe un ruolo di primaria importanza nello studio di Saturno e dei suoi anelli. Il lander Huygens prende il nome dall’astronomo olandese del XVII secolo Christiaan Huygens che utilizzando il proprio telescopio scoprì Titano.

Giove

 Giove (dal latino Iovemaccusativo di Iuppiter) è il quinto pianeta del sistema solare in ordine di distanza dal Sole ed il più grande di tutto il sistema planetario: la sua massa corrisponde a 2,468 volte la somma di quelle di tutti gli altri pianeti messi insieme.[8] È classificato, al pari di SaturnoUrano e Nettuno, come gigante gassoso.

Giove ha una composizione simile a quella del Sole: infatti è costituito principalmente da idrogeno ed elio con piccole quantità di altricomposti, quali ammoniacametano ed acqua.[9] Si ritiene che il pianeta possegga una struttura pluristratificata, con un nucleo solido, presumibilmente di natura rocciosa e costituito da carbonio e silicati di ferro, sopra il quale gravano un mantello di idrogeno metallico ed una vasta copertura atmosferica[10] che esercitano su di esso delle altissime pressioni.[11] L’atmosfera esterna è caratterizzata da numerose bande e zone di tonalità variabili dal color crema al marrone costellate da formazioni cicloniche ed anticicloniche, tra le quali spicca la Grande Macchia Rossa.[12] La rapida rotazione del pianeta gli conferisce l’aspetto di uno sferoide oblato[4] e genera un intensocampo magnetico che dà origine ad un’estesa magnetosfera;[13] inoltre, a causa del meccanismo di Kelvin-Helmholtz, Giove (come tutti gli altri giganti gassosi) emette una quantità di energia superiore a quella che riceve dal Sole.[11][14][15]

Venere

Venere è il secondo pianeta del Sistema solare in ordine di distanza dal Sole con un’orbita quasi circolare che lo porta a compiere unarivoluzione in 224,7 giorni terrestri. Prende il nome dalla dea romana dell’amore e della bellezza e il suo simbolo astronomico è la rappresentazione stilizzata della mano di Venere che sorregge uno specchio (Venus symbol.svgUnicode: ♀).

È l’oggetto naturale più luminoso nel cielo notturno, dopo la Luna, con una magnitudine apparente di -4,6, e per questo motivo è conosciuto fin dall’antichità. Venere raggiunge la sua massima brillantezza poco prima dell’alba o poco dopo il tramonto e per questa ragione è spesso stato chiamato da popoli antichi la “Stella del Mattino” o la “Stella della Sera”, fino a quando Pitagora identificò in Venere il responsabile di entrambe le apparizioni.[1]

Classificato come un pianeta terrestre, a volte è definito il “pianeta gemello” della Terra, cui è molto simile per dimensioni e massa. Per altri aspetti, tuttavia, è piuttosto differente dal nostro pianeta. Venere infatti possiede un’atmosfera costituita principalmente da anidride carbonica, molto più densa di quella terrestre, con una pressione al livello del suolo pari a 92 atmosfere. La densità e la composizione dell’atmosfera creano un imponente effetto serra, che rende Venere il pianeta più caldo del sistema solare.

Mercurio

Mercurio è il pianeta più interno del sistema solare e il più vicino alla nostra stella, il Sole[1]. È il più piccolo e la sua orbita è anche la piùeccentrica (ovvero, la meno circolare) degli otto pianeti.[2] Come tutti gli altri pianeti Mercurio orbita in senso diretto, a una distanza media di 0,3871 UA con un periodo siderale di 87,969 giorni terrestri. Mercurio è anche in risonanza orbitale-rotazionale, che lo porta a completare tre rotazioni intorno al proprio asse per ogni due orbite attorno al Sole.[3]

L’eccentricità orbitale è abbastanza elevata, 0,205, ben 15 volte superiore a quella della Terra. Considerando Mercurio come il più vicino degli otto pianeti, dalla superficie il Sole ha un diametro apparente medio di 1,4°, circa 2,8 volte superiore a quello visibile dalla Terra, ma arriva a 1,8° durante il passaggio al perielio. Il rapporto fra la radiazione solare al perielio e quello all’afelio è 2,3, da confrontare con l’1,07 della Terra.[3] La superficie di Mercurio sperimenta la maggiore escursione termica tra i pianeti, con temperature che nelle regioni equatoriali vanno dai 100 K (-173 °C) della notte ai 700 K (427 °C) del giorno; le regioni polari invece sono costantemente al di sotto dei 180 K (-93 °C). A ciò contribuisce il fatto che il pianeta sia privo di un’atmosfera, che non svolge alcun ruolo quindi nella ridistribuzione del calore. La superficie fortemente craterizzata indica che Mercurio è geologicamente inattivo da miliardi di anni.

Proteo, luna di Nettuno

Proteo venne scoperto grazie a un’immagine catturata dalla sonda statunitense Voyager 2 durante il sorvolo di Nettuno del 1989. Ricevette la designazione provvisoria di S/1989 N 1. Stephen Synnott e Bradford Smith annunciarono (circolare UAI 4806) la sua scoperta il 7 luglio 1989, citando 17 immagini scattate nell’arco di 21 giorni, facendo in tal modo risalire la scoperta al 16 giugno.

Nereide, luna di Nettuno

Nereide (dal greco Νηρηΐδα), noto anche come Nettuno II, è il terzo satellite naturale di Nettuno per grandezza, con un diametro di 340 km. La sua scoperta risale al 1º maggio 1949, ad opera di Gerard Peter Kuiper e fu il secondo satellite di Nettuno ad essere scoperto.

Il suo nome deriva da quello delle Nereidi, le ninfe del mare nella mitologia greca.

A causa della sua grande distanza dalla traiettoria seguita dalla sonda spaziale statunitense Voyager 2 nel suo passaggio attraverso il sistema di Nettuno nel 1989, Nereide non fu adeguatamente fotografata; le immagini inviate ne mostrano solamente la forma irregolare, ma non permettono di identificare alcuna formazione geologica sulla sua superficie.

Tritone, luna di Nettuno

Tritone è il principale satellite naturale di Nettuno, ed uno dei più massicci dell’intero sistema solare, precisamente il settimo, dopo Titano, la Luna e i quattro satelliti medicei di Giove. Scoperto nel 1846 dall’astronomo inglese William Lassell, diciassette giorni dopo la scoperta del pianeta, prende il nome dal figlio del dio del mare Poseidone della mitologia greca.

Tritone è l’unica grande luna che orbita attorno al proprio pianeta con moto retrogrado, ad una distanza media da Nettuno di circa 355.000 km e in un periodo di poco inferiore ai sei giorni. Per la sua orbita retrograda e per la sua composizione, simile a quella di Plutone, si pensa che Tritone non si sia formato nei pressi di Nettuno ma che sia piuttosto un oggetto proveniente dalla Fascia di Kuiper.[2]