Le sonde Solar Orbiter e BepiColombo dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) hanno compiuto uno storico flyby (sorvolo) di Venere questa settimana, passando vicino al pianeta ad appena 33 ore di distanza l’una dall’altra e catturando dati e immagini uniche.
Solar Orbiter ha sorvolato Venere il 9 agosto ad una distanza di 7.995km, mentre BepiColombo è sfrecciato ad appena 552km dalla superficie del pianta il 10 agosto. I sorvoli sono stati necessari per dare alle sonde una “fionda gravitazionale” che le aiutasse a raggiungere le loro prossime destinazioni. BepiColombo compirà il primo di 6 sorvoli di Mercurio durante la notte dell’1-2 ottobre, prima di entrare nell’orbita nel 2025. Solar Orbiter compirà un sorvolo ravvicinato alla Terra il 27 novembre, prima che le altre “fionde” di Venere spostino la sua angolazione per ottenere le prime immagini di sempre dei poli del sole. I sorvoli di Venere hanno richiesto un lavoro di navigazione nello spazio profondo estremamente preciso, assicurando che le sonde fossero sulle corrette traiettorie di approccio, precise entro pochi chilometri, ad una distanza dalla Terra di 187,7 milioni di chilometri.
Il suono di un sorvolo ravvicinato di Venere [VIDEO]
Calore e attrazione gravitazionale
Come previsto durante il sorvolo ravvicinato di BepiColombo, i moduli della sonda hanno avvertito un rapido aumento del calore mentre passavano dal lato notturno a quello diurno del pianeta. Il Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO) della JAXA, situato all’interno dello scudo parasole, ha registrato un aumento di 110°C in uno dei suoi 8 pannelli solari, da -100°C a +10°C. All’interno della sonda stessa, è stato osservato solo un aumento di 2-3°C, che dimostra l’efficacia dell’isolamento. Sull’European Mercury Transfer Module, è stato osservato un aumento di temperatura di 50°C nel radiatore della sonda, mentre il Mercury Planetary Orbiter (MPO) ha registrato un cambiamento di circa 20°C.
Sia Solar Orbiter che BepiColombo hanno avvertito anche l’immensa attrazione gravitazionale del pianeta. L’Italian Spring Accelerometer (ISA) a bordo dell’MPO di BepiColombo ha registrato le accelerazioni misurate dalla sonda con grande sensibilità. Il team ISA ha poi tradotto i dati dell’accelerazione in frequenza per renderli udibili all’orecchio umano. Il suono prodotto è ricco di effetti interessanti a causa della gravità del pianeta che agisce sulla struttura della sonda, della risposta della sonda ai rapidi cambi di temperatura e delle ruote di reazione che lavorano sodo per compensare questi effetti.
Nel video seguente, è possibile sentire il “suono” delle accelerazioni.
I dati dell’accelerometro durante il sorvolo di Venere da parte di BepiColombo [VIDEO]
L’accelerometro ha anche avvertito gli effetti mareali in azione sulla sonda, mentre volava a diverse distanze da Venere. È stato possibile rilevare la piccolissima differenza nell’attrazione gravitazionale tra il centro di massa di BepiColombo e ISA rispetto a Venere: è stata la prima volta che un accelerometro ha registrato questo effetto su un altro pianeta. Il team sta analizzando questi dati preziosi e utilizzerà la misurazione come riferimento per perfezionare lo strumento prima della fase scientifica su Mercurio.
Molti degli strumenti scientifici erano funzionanti durante i sorvoli, utilizzando l’opportunità per raccogliere dati sull’ambiente magnetico, sul plasma e sulle particelle di Venere intorno alla sonda. Inoltre, l’aspetto unico del doppio sorvolo è che i due set di dati possono essere messi a confronto da posizioni che solitamente non sono campionate da un orbiter planetario. Il team del magnetometro di entrambe le sonde riporta di aver visto gli effetti del sorvolo nei dati, permettendo un raro sguardo all’interazione del vento solare con un’atmosfera planetaria.
Di seguito, il video con il suono del vento solare su Venere.
Il suono del vento solare su Venere [VIDEO]
Il team del magnetometro MPO di BepiColombo ha creato una semplice sonificazione della variabilità del campo magnetico totale durante il sorvolo. L’audio cattura rumori a bassa frequenza simili al vento causati dal vento solare e dalla sua interazione con Venere. È stata registrata l’improvvisa transizione della sonda nel vento solare molto calmo al bow shock (la posizione in cui la magnetosfera del pianeta incontra il vento solare).
Il team del magnetometro di Solar Orbiter descrive anche l’aumento del campo magnetico a causa della compressione del campo mentre viaggiava oltre i fianchi del pianeta e poi un ripido calo mentre attraversava di nuovo il bow shock nel vento solare. E mentre Solar Orbiter attraversava la coda della magnetosfera e usciva dal bow shock nel vento solare, BepiColombo era “a monte”, quindi i team conosceranno le condizioni del campo magnetico in ingresso durante l’incontro per vedere come Venere ha influenzato il vento solare “a valle”. Serviranno molte settimane per compiere un’analisi dettagliata dei due set di dati.
I sensori su MPO e MMO di BepiColombo hanno anche monitorato la circolazione di ioni nella magnetosfera e nelle immediate vicinanze di Venere. Le particelle seguono i campi elettromagnetici e sono anche fortemente collegate ai processi nella ionosfera e nell’atmosfera. Per esempio, il rilevatore di particelle di ioni SERENA/PICAM su MPO ha misurato chiaramente un picco nella densità degli ioni idrogeno durante l’approccio più ravvicinato. Con l’incontro ravvicinato, il MErcury Radiometer and Thermal infrared Imaging Spectrometer (MERTIS) di MPO è riuscito a catturare gli spettri dell’atmosfera di Venere, mentre il pianeta riempiva completamente il suo campo visivo. Non si ottenevano simili spettri ad alta risoluzione di Venere dalla missione Venera 15 all’inizio degli anni ’80. Un primo sguardo ai dati MERTIS mostra la banda di anidride carbonica e indica ulteriori caratteristiche spettrali. Serviranno molto settimane per l’analisi dettagliata per rivelare la struttura termica nell’atmosfera e potenzialmente l’abbondanza dell’anidride solforosa. Oltre al valore scientifico di questi dati, aiuteranno anche a verificare la calibrazione dello strumento in preparazione per le prime osservazioni termiche all’infrarosso di Mercurio da parte di una sonda.
Immagini di Venere
Non è stato possibile acquisire immagini ad alta risoluzione di Venere con le fotocamere scientifiche a bordo delle due missioni, ma entrambe hanno potuto utilizzare altri strumenti per catturare immagini in bianco e nero. L’imager SoloHI di Solar Orbiter ha osservato il lato notturno di Venere nei giorni precedenti all’approccio ravvicinato. Solitamente SoloHI scatta immagini del vento solare (il flusso di particelle cariche costantemente rilasciato dal sole), catturando la luce dispersa dagli elettroni nel vento. Nei giorni che hanno portato al flyby di Venere, il telescopio ha catturato lo spettacolare bagliore del lato diurno del pianeta. Il video seguente mostra Venere spostarsi nel campo visivo da sinistra, mentre il sole è fuori dalla telecamera in alto a destra. Il lato notturno del pianeta, la parte nascosta dal sole, sembra un semicerchio scuro, circondato da una mezzaluna di luce.
Solar Orbiter cattura il bagliore di Venere [VIDEO]
Le tre fotocamere di monitoraggio di BepiColombo hanno catturato una serie di foto in bianco e nero, iniziando dall’approccio sul lato notturno, durante l’approccio più ravvicinato e nei giorni successivi mentre il pianeta svaniva dalla vista.
Cosa succederà ora?
Solar Orbiter e BepiColombo avranno entrambe un altro flyby quest’anno. Nella notte tra 1 e 2 ottobre, BepiColombo vedrà la sua destinazione per la prima volta, compiendo il primo di 6 flyby di Mercurio ad una distanza di appena 200km. I due orbiter planetari giungeranno nell’orbita di Mercurio alla fine del 2025, con il compito di studiare tutti gli aspetti di questo misterioso pianeta interno, dal suo nucleo ai processi in superficie, al campo magnetico e all’esosfera, per comprendere meglio l’origine e l’evoluzione di un pianeta vicino alla sua stella madre.
Il 27 novembre, Solar Orbiter compirà un flyby finale della Terra a 460km di distanza, dando inizio alla sua missione principale. Continuerà a compiere flyby regolari di Venere per aumentare progressivamente la sua inclinazione per osservare le regioni polari inesplorate del sole, che rappresentano la chiave per comprendere il ciclo di attività di 11 anni del sole.
