New Horizons Mission: rotta per Plutone

L'unica zona del Sistema Solare conosciuto, che non è mai stata esplorata dalle sonde automatiche è quella posta agli estremi confini, oltre Nettuno, dove giacciono le orbite dei pianeti nani.
Il compito della sonda New Horizons della NASA è effettuare il fly-by con Plutone è fornire dati accurati per consentirne uno studio approfondito.

La sonda New Horizons è stata lanciata il 19 gennaio 2006 alle 14:00 da Cape Canaveral Air Force Station in Florida con esito positivo, dopo un primo rinvio a causa del maltempo.

Il 20 febbraio, iniziarono i test in volo dei tre strumenti scientifici di bordo: lo spettrometro ad ultravioletti ALICE, il sensore PEPSSI e la camera LORRI, che risultarono correttamente funzionanti.

Iniziava la grande avventura alla scoperta di Plutone, il primo dei pianeti nani esterni del nostro Sisitema Solare.

Nel maggio 2006 venne sfruttato il passaggio ravvicinato col piccolo asteroide 132524 APL e il 13 giugno 2006 si avvicinò fino a 101 867 km da esso per effettuare delle riprese con il RALPH, che permise di testare le capacità dello strumento e misurare la composizione dell'asteroide.

La stima migliore del diametro di questo corpo celeste è di circa 2,3 km e lo spettro ottenuto mostra che è un asteroide di tipo S.

 (la prima foto di New Horizons - l'asteroide 132524 AP)

Il 7 aprile 2006  la sonda passò l'orbita di Marte ad una velocità di circa 21 km/s alla distanza di 243 milioni di km dal Sole.

Per giungere a destinazione nel più breve tempo possibile, tuttavia, necessitava dell'effetto fionda gravitazionale con Giove.

Nel febbraio del 2007 la sonda raggiunse il gigante gassoso e il fly-by fu utilizzato per eseguire un rapido monitoraggio dell'atmosfera gioviana e dell'attività vulcanica su Io.

 

(la spettacolare immagine dei pennacchi eruttivi su Io - satellite di Giove)

Gli obiettivi primari dell'incontro includevano la dinamica delle nubi del pianeta, che si erano notevolmente ridotte dalla conclusione della missione della sonda Galileo e lo studio della magnetosfera gioviana. Per una fortunata coincidenza, la traiettoria di allontanamento dal pianeta seguita dalla New Horizons, ha permesso di studiare la coda della magnetosfera gioviana per mesi. La sonda ha anche esaminato il lato notturno del pianeta per rilevare aurore e fulmini.

New Horizons inoltre ha permesso le prime osservazioni ravvicinate della "Piccola Macchia Rossa" (o Ovale BA, come è ufficialmente indicata), una tempesta che viene seguita da anni ma che precedentemente si presentava di colore chiaro e che ha cambiato colore dopo il sorvolo della sonda Cassini-Huygens, avvenuto nel 2000.

Attualmente New Horizons è in viaggio  spostato di 2,5 gradi dal piano dell'ecclittica e transiterà in prossimità del punto lagrangiano L5 dell'orbita di Nettuno, che ospita degli asteroidi troiani che potranno essere oggetto di studio.
Nel luglio del 2015 la sonda raggiungerà Plutone, ma lo studio inizierà sei mesi prima, con l'invio a terra delle prime immagini ad alta risoluzione del pianeta nano. È stato pianificato un sorvolo di Plutone ad una distanza di circa 10 000 km, con una velocità relativa di 13,78 km/s e un avvicinamento a circa 27 000 km da Caronte. Questi parametri tuttavia possono essere soggetti a modifiche durante la durata della missione.

 A quel punto inizierà la vera e propria missione in cui gli obiettivi primari saranno:
-Caratterizzare la geologia globale e la morfologia di Plutone e Caronte;
-Mappare le composizioni chimiche delle superfici di Plutone e Caronte;
-Caratterizzare l'atmosfera non ionizzata di Plutone;
Si cercherà anche di:
-Caratterizzare la variabilità dell'atmosfera e della superficie di Plutone;
-Riprendere aree selezionate in stereoscopia;
-Mappare il terminatore in alta risoluzione;
-Mappare le composizioni chimiche di aree selezionate in alta risoluzione;
-Caratterizzare la ionosfera di Plutone e la sua iterazione con il vento solare;
-Ricercare alcuni composti neutri come H2, HCN, idrocarburi e altro
Ricercare una eventuale atmosfera di Caronte;
-Mappare le temperature superficiali

In base all'esito di questi obiettivi, se sarà possibile, la sonda cercherà anche di:
-Caratterizzare le particelle energetiche attorno a Plutone e Caronte;
-Raffinare le misurazioni dei parametri e delle orbite;
-Cercare ulteriori satelliti naturali e anelli;

Una volta terminata la missione su Plutone, in base al carburante restante, potrà essere pianificato l'incontro con qualche asteroide della Fascia di Kuiper, distanti dalla Terra oltre 55 U.A.
Questa fase supplementale della missione sarà decisa al momento, con una pre-analisi orbitale dei corpi grazie ai telescopi spaziali.

(Prime immagini di Plutone riprese il 21 e il 24 settembre 2006)

Le prime immagini di Plutone sono state riprese tra il 21 e il 24 settembre 2006, durante il test del Long Range Reconnaissance Imager e pubblicate il 28 novembre. Le immagini riprendono il pianeta nano ad una distanza di 4,2 miliardi di km, e hanno confermato le capacità dei sistemi di bordo di seguire oggetti distanti, che sono indispensabili per effettuare le manovre verso il pianeta e gli altri oggetti della fascia di Kuiper.

La sonda ha sette strumenti. Il Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) una fotocamera digitale ad alta risoluzione nel campo del visibile. Il Pluto Exploration Remote Sensing Investigation (PERSI) consistente in due strumenti, Ralph telescopio con diverse lunghezze d'onda analizzabili, un CCD per le lunghezze d'onda visibili (MVIC), uno spettroscopio per l'infrarosso (LEISA) e uno spettroscopio per l'ultravioletto (Alice). Le particelle ad alta energia sono analizzate dallo strumento (PAM) consistente in SWAP un analizzatore toroidale elettrostatico e PEPSSI un misuratore della vita di volo degli ioni e sensore di elettroni. Il Radio Science Experiment (REX) utilizza un oscillatore molto stabile per effettuare analisi radio sul pianeta nano. Lo student-built dust counter (SDC) è un misuratore di polvere solare installato a bordo della sonda.

Ancora pochi anni e finalmente avremo le immagini ravvicinate anche di Plutone. Ma quando sarà possibile vedere da vicino anche Eris, MakeMake, Haumea, Orcus, Varuna, Quaoar e Sedna?

Forse mai... con questa tecnologica di propulsione...