Insieme, le sonde spaziali Dawn e New Horizons sono in volo da 17 anni collettivi. Uno è rimasto vicino a casa e l'altro è partito per parti del Sistema Solare di cui si sa poco. Ora condividono una destinazione comune nello stesso anno: i pianeti nani.
Al momento della partenza di queste sonde della NASA, Cerere aveva appena perso la sua designazione come il più grande asteroide del nostro Sistema Solare. Plutone era il nono pianeta. Entrambe le sonde ora sono in grado di fornire misurazioni di nuovi dati e informazioni che potrebbero guidare l'ennesima revisione della definizione di pianeta.
Un confronto tra le traiettorie di New Horizons (a sinistra) e le missioni Dawn (a destra). (Credit: NASA/JPL, SWRI, Composite- T.Reyes)
Certamente,L'anno del pianeta nano della NASAè una designazione non ufficiale e i rappresentanti della NASA sarebbero pronti a sottolineare un'altra dozzina o più di missioni importanti durante l'anno 2015. Tuttavia, queste due missioni potrebbero determinare il destino di miliardi o più piccoli corpi solo all'interno della nostra galassia, la Via Lattea.
Se Cerere e Plutone vengono studiati da vicino - il successo della missione non è mai una cosa sicura - allora ciò che viene osservato potrebbe portare a una nuova definizione più certa e accettata di pianeta, pianeta nano e forse altre nuove definizioni.
La missione New Horizons è diventata la prima missione del programma New Frontiers della NASA, iniziando lo sviluppo nel 2001. La sonda è stata lanciata il 19 gennaio 2006, in cima a un Atlas V 551 (5 propulsori a propellente solido più un terzo stadio). Utilizzando un'elettronica più compatta e leggera rispetto ai predecessori dei pianeti esterni, Pioneer 10 e 11 e Voyager 1 e 2, la combinazione di peso ridotto, un potente veicolo di lancio e l'assistenza gravitazionale di Giove ha portato a un viaggio di nove anni. Il 6 dicembre 2014, New Horizons è stato tolto dal letargo per l'ultima volta e ora rimane acceso fino all'incontro con Plutone.
Questo 'film' di Plutone e della sua luna più grande, Caronte, realizzato dalla sonda New Horizons della NASA nel luglio 2014 mostra chiaramente che il baricentro – il centro di massa dei due corpi – risiede all'esterno (tra) entrambi i corpi. Le 12 immagini che compongono il film sono state scattate dalla migliore fotocamera telescopica della navicella spaziale, la Long Range Reconnaissance Imager (LORRI), a distanze che vanno da circa 267 milioni a 262 milioni di miglia (da 429 a 422 milioni di chilometri). Caronte è in orbita a circa 11.200 miglia (circa 18.000 chilometri) sopra la superficie di Plutone. (Credito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)
La data di arrivo di New Horizon è il 14 luglio 2015. Un telescopio chiamato Long Range Reconnaissance Imager ( LORRI ) ha consentito l'inizio delle osservazioni mentre si trovava ancora a più di 240 milioni di chilometri (150 milioni di miglia) da Plutone. Le prime immagini di tipo stellare sono state scattate mentre si trovava ancora nella fascia degli asteroidi nel 2006.
Plutone era una volta il nono pianeta del Sistema Solare. Dalla sua scoperta nel 1930 da parte di Clyde Tombaugh fino al 2006, ha mantenuto questo status. In quell'ultimo anno, l'Unione Astronomica Internazionale ha intrapreso un dibattito e poi un voto di adesione che ha ridefinito cos'è un pianeta. Il cambiamento è avvenuto 8 mesi dopo il lancio di New Horizons. C'erano alcuni scienziati della missione sconvolti, il primo dei quali era l'investigatore principale, Dott. Alan Stern , dal Istituto di ricerca del sud-ovest a Sant'Antonio, Texas. In un certo senso, il tappeto era stato strappato loro da sotto.
Ne seguì una battaglia tra gentiluomini tra i protagonisti opposti Dr. Stern e Il dottor Michael Brown di Caltech. Nel 2001, il team di ricerca del Dr. Brown ha iniziato a scoprire oggetti della fascia di Kuiper (oggetti transnettuniani) che rivaleggiavano con le dimensioni di Plutone. Plutone è apparso improvvisamente come uno dei tanti piccoli corpi che potrebbero essere di migliaia di miliardi all'interno di una sola galassia, la nostra. Secondo il Dr. Brown, nel nostro Sistema Solare potrebbero esserci fino a 200 oggetti simili a Plutone che, secondo la vecchia definizione, potrebbero essere definiti pianeti. Il lavoro del Dr. Brown è stato la goccia che ha fatto traboccare il vaso, cioè ha portato alla ridefinizione del pianeta, e il nativo di Huntsville, in Alabama, ha continuato a scrivere un libro popolare, Come ho ucciso Plutone e perché era arrivato .
La storia del Dr. Stern che coinvolge Plutone e la ricerca planetaria è più lunga e tortuosa. Stern è stato il direttore esecutivo della divisione di scienze e ingegneria spaziale del Southwest Research Institute e ha poi accettato la posizione di amministratore associato della direzione della missione scientifica della NASA nel 2007. Chiaramente, dopo un viaggio di nove anni, Stern è ora pienamente impegnato nell'incontro ravvicinato di New Horizons . Ulteriori descrizioni dei due protagonisti del dibattito su Plutone saranno incluse in una storia successiva.
Concetto artistico che raffigura la navicella spaziale Dawn che spinge con il suo sistema di propulsione ionica mentre viaggia da Vesta (in basso a destra) a Cerere (in alto a sinistra). Le galassie sullo sfondo fanno parte del superammasso della Vergine. Alba, Vesta e Cerere sono attualmente nella costellazione della Vergine dal punto di vista degli spettatori sulla Terra. (Credito immagine: NASA/JPL)
Il JPL e Orbital Science Corporation La sonda spaziale Dawn sviluppata ha iniziato il suo viaggio verso la fascia principale degli asteroidi il 27 settembre 2007. Ha utilizzato l'assistenza gravitazionale e ha volato vicino al pianeta Marte. Dawn ha trascorso 14 mesi a ispezionare Vesta, il quarto asteroide più grande della fascia principale (supponendo che Cerere sia ancora considerato il più grande). Mentre New Horizons ha percorso oltre 30 unità astronomiche (A.U.) - 30 volte la distanza dalla Terra al Sole - Dawn è rimasta più vicina e ha richiesto di raggiungere poco più di 2 A.U. per raggiungere Vesta e ora 3 A.U. raggiungere Cerere.
La missione Dawn aveva il chiaro obiettivo di incontrarsi e raggiungere l'orbita con due asteroidi nella fascia principale tra Marte e Giove. Dawn è stata anche inviata a preparare la prossima generazione di Ion Propulsion. Ha dimostrato la sua efficacia molto bene, avendo usato per la prima volta la propulsione ionica per raggiungere un'orbita. Abbastanza semplice, vero? Non così in fretta.
Mentre Dawn stava passando revisioni critiche del design durante lo sviluppo, la ridefinizione del pianeta ha portato il suo secondo obiettivo, l'asteroide 1 Cerere, a un nuovo status. Mentre Plutone è stato retrocesso, Cerere è stata promossa dal suo stato disordinato di più grande degli asteroidi - i detriti, gli avanzi dello sviluppo del nostro sistema solare - al pianeta nano. Anche 4 Vesta è ora designato un proto-pianeta.
Rappresentazione artistica della navicella spaziale Dawn in orbita attorno a Vesta. (Credito: NASA/JPL-Caltech)
Quindi ora la scena è pronta. Dawn arriverà prima su un pianeta nano, Cerere, ad aprile. Con un piccolo corpo a bassa gravità e la propulsione ionica, l'arrivo è lento e cauto. Se le due missioni andranno bene e raggiungeranno i loro obiettivi, il 2015 diventerà probabilmente un anno cruciale nel dibattito sulla classificazione degli oggetti non stellari in tutto l'universo.
Pochi giorni fa, all'American Geophysical Union Conference a San Francisco, il Dr. Stern e il suo team hanno descritto lo stato e maggiori dettagli degli obiettivi di New Horizons. Da quando sono arrivate, sono state scoperte più lune di Plutone. Esiste la possibilità che esistano deboli anelli e che Plutone possa persino ospitare un oceano interno a causa delle forze di marea della sua luna più grande, Caronte. E gli scienziati della missione Dawn hanno visto le prospettive per il cambiamento di Cerere. Non solo lo stato, le ultime immagini Hubble di Cerere mostrano punti luminosi che potrebbero essere depositi di ghiaccio d'acqua e potrebbero anche ospitare un oceano interno.
Il Sistema Solare sta diventando un luogo sempre più affollato. Questa immagine mostra le dimensioni dei pianeti nani Plutone, Cerere, Eris e Makemake rispetto alla Terra e alla Luna terrestre, qui chiamata 'Luna'. Nessuna delle distanze tra gli oggetti è in scala. (Credito: NASA)
Quindi, nonostante altre missioni della NASA, questo è l'anno del pianeta nano. La NASA fornirà all'umanità i suoi primi incontri ravvicinati con i più numerosi piccoli corpi rotondi - per la loro stessa gravità - nell'Universo. Ora sono chiamati pianeti nani, ma chiedi al dottor Stern e compagnia, al pubblico e a molti altri scienziati planetari e scoprirai che la giuria è ancora fuori.
Riferimenti:
JHU/APL Home page della missione New Horizons
Pagina iniziale della missione all'alba della NASA
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