Dal profilo Facebook di Andrea Ferrero. Nei giorni scorsi so | Pianeta Fisicozzi - Scienza e curiosità
Dal profilo Facebook di Andrea Ferrero.
Nei giorni scorsi sono circolate le prime fotografie di Mercurio scattate dalla sonda Bepi Colombo. È uno dei programmi più complessi su cui abbia mai lavorato, perciò sono contento di sfruttare questa occasione per raccontare la sua storia.
Prima di tutto ci si potrebbe chiedere come mai Bepi Colombo entrerà in orbita intorno al pianeta più interno del Sistema Solare solo nel 2025, se già nel 2021 è riuscito ad avvicinarsi fino a meno di 200 km di distanza. Il problema è che Mercurio è molto vicino al Sole, che con la sua enorme attrazione gravitazionale tende ad accelerare i satelliti che si avvicinano così tanto e ad attirarli verso di sé. Si potrebbe dire che non è difficile arrivare fino a Mercurio, ma il difficile è fermarsi lì. Per entrare in orbita intorno al pianeta, Bepi Colombo dovrà fare molte manovre di aggiustamento, che richiederanno appunto diversi anni. Queste manovre richiedono molta energia e in effetti ci vuole più propellente per arrivare sul vicino Mercurio che sul lontano Plutone!
Ci sono altri grossi ostacoli tecnici per arrivare su Mercurio, tanto che finora c’è stata una sola sonda in orbita intorno al “pianeta di ferro”: l’americana MESSENGER, che studiò il pianeta dal 2011 al 2015. L’altra sonda americana Mariner 10, che nel 1973 scattò le prime foto ravvicinate del pianeta, si limitava a passare vicino a Mercurio (e a Venere) durante la propria orbita intorno al Sole. Fu un grande scienziato italiano, Giuseppe Colombo, a suggerire alla NASA alcuni semplici accorgimenti che permisero a Mariner 10 di passare vicino a Mercurio più di una volta e quindi di acquisire più dati scientifici. È anche per questo che oggi la prima sonda europea destinata a Mercurio prende il suo nome.
Un’altra grande difficoltà della missione di Bepi Colombo è il torrido ambiente che incontrerà una volta in orbita: riceverà circa 10 volte più calore dal Sole rispetto a un satellite intorno alla Terra, e a seconda della quota potrà ricevere quasi altrettanto calore dal pianeta stesso, che non ha atmosfera e può diventare caldissimo. Le protezioni termiche di Bepi Colombo arriveranno intorno a 400 gradi e per questa ragione è stato necessario sviluppare nuovi materiali ad hoc in grado sia di sopravvivere a queste temperature sia di isolare con estrema efficacia l’interno del satellite. Come se questo non bastasse, mentre un satellite normale ha di solito una o due superfici costantemente in ombra, che possono quindi essere adoperate come radiatori per rigettare il calore nello spazio, tutti i lati dell'orbiter di Bepi Colombo riceveranno molto calore o dal Sole o da Mercurio e quindi è stato necessario inventare delle ingegnose schermature per riuscire a deviare il flusso termico e contemporanemente smaltire il calore dissipato dalle apparecchiature elettroniche.
Il progetto di Bepi Colombo aveva una complicazione senza precedenti ed era necessario collaudarlo prima di lanciarlo nello spazio, ma l’ESA non aveva un’infrastruttura in grado di riprodurre le sue condizioni ambientali estreme, perciò è stato necessario anche un complicato lavoro di potenziamento della camera di prova dell’ESA in Olanda, con una serie di costose e fragili lampade da 25 kW ciascuna e uno specchio concavo che insieme sono riuscite ad avvicinarsi abbastanza all’enorme flusso solare che arriva su Mercurio.
Una volta completati i primi test, ci siamo accorti che le cose non andavano come previsto e abbiamo dovuto modificare sostanzialmente il progetto termico senza poter stravolgere la struttura del satellite, che era già stata costruita, finché un insieme di simulazioni matematiche e altri test sperimentali ha dimostrato che eravamo sulla strada giusta.
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