MISSIONI SPAZIALI: Pianeti Extrasolari

COROT (COnvenction, ROtation & Transits planétaires)
Si tratta di una missione in gran parte francese, gestita dal CNES (il centro nazionale di studi spaziali francese) in collaborazione con l'ESA, la Germania, la Spagna, il Belgio, l'Austria e il Brasile.
Il satellite fa parte del progetto Proteus (realizzare missioni spaziali a costo ridotto) ed è partito da Baikonour, nel Kazakistan, il 27 dicembre 2007 con un vettore Soyuz.
Foto del satellite COROT e animazione che illustra la missione COROT Foto del satellite COROT e animazione che illustra la missione COROT Foto del satellite COROT e animazione che illustra la missione COROT
Schema del telescopio afocale di COROTA bordo del satellite si trova un telescopio afocale di 27 cm di diametro e una telecamera a larga apertura con 4 CCD, molto sensibili alle deboli variazioni di luminosità delle stelle, che lavorano contemporaneamente.
Gli obiettivi della missione sono due:
  • Studiare i fenomeni fisici che si producono all'interno delle stelle; qui infatti possono nascere delle onde sismiche (asteromoti) che si propagano all'interno producendo deformazioni ondose della superficie stellare, unitamente a variazioni periodiche della luminosità e della temperatura. Le "note" (oscillazioni) che vengono prodotte dipendono dalle dimensioni e dalle caratteristiche degli interni stellari (equivalenti alla cassa armonica di uno strumento musicale); quindi grazie alla sismologia stellare è possibile studiare l'interno delle stelle "ascoltando" le "onde sonore" che fanno vibrare la superficie delle stelle.


  • Trovare e studiare i pianeti extrasolari, grazie all'osservazione delle microeclissi periodiche provocate dal passaggio dei pianeti davanti alla loro stella, sperando di trovarne anche di tipo tellurico, come la Terra.
Modello che rappresenta le modificazioni superficiali di una stella causate da onde sismiche


Come si modifica la luminositÓ di una stella quando c'Ŕ il transito di un corpo
I tipi di stelle studiate da COROT Le stelle osservate contemporaneamente dai 4 rivelatori CCD durante il programma di sismologia sono 10, si tratta di stelle brillanti (magnitudine tra 6 e 9.5) la cui luminosità viene misurata ogni 30 secondi; per il programma di ricerca dei pianeti extrasolari le stelle monitorate contemporaneamente dai rivelatori CCD sono 12000, sono deboli (magnitudine tra 11 e 16) e richiedono un tempo di posa di circa 8 minuti.
La sonda si è inserita in un'orbita circolare polare ad una altitudine di 896 km dal nostro pianeta, per non essere disturbato dalla luce riflessa dalla Terra, inoltre ogni 6 mesi il satellite si gira, in modo che la sua parte posteriore resti sempre rivolta verso il Sole; inoltre per mantenere sempre costante l'energia a disposizione della strumentazione, i pannelli solari vengono riorientati ogni 10-14 giorni. Disegno che riproduce la rotazione semestrale di COROT
Gli occhi di COROT, anche posizionati nella sfera galattica Quindi il satellite fa le osservazioni perpendicolarmente all'orbita, all'interno di un cono di 10o di ampiezza e in due direzioni opposte, denominate estate (verso il centro galattico) ed inverno (verso l'anticentro), centrate rispettivamente su 6h 50' e 18h 50' (i "due occhi di COROT").

La missione dovrebbe durare due anni e mezzo, durante i quali verranno effettuati annualmente 2 programmi lunghi di osservazione, di 150 giorni ciascuno, e 2 programmi brevi, di 20 giorni l'uno.

Future missioni

Kepler
È un progetto NASA facente parte del programma "Discovery Missions", dedicato esplicitamente alla ricerca di pianeti extrasolari di tipo terrestre, ed in particolare situati nella cosiddetta "zona di abitabilità", in un campo di 100o quadrati nella costellazione del Cigno. La sonda dovrebbe partire in ottobre del 2008 con un vettore Delta II e porsi su un'orbita eliocentrica con un periodo orbitale di 372.5 giorni. Inizialmente l'orbita si sovrapporrà a quella terrestre, ma lentamente la sonda si allontanerà fino a trovarsi, dopo 4 anni alla fine della missione, ad una distanza di 0.32 UA.
Monitorerà oltre 100 mila stelle nane dei tipi spettrali da A a K più brillanti della quattordicesima magnitudine visuale al fine di determinare la frequenza di pianeti di dimensioni terrestri (tra 0.8 ed 1.3 raggi terrestri) e di poco più grandi (tra 1.3 e 2.2 raggi terrestri).
Zona di studio della missione Kepler
Stimerà inoltre la frequenza dei pianeti che orbitano attorno a sistemi stellari multipli.
Disegno della sonda Kepler Sono esclusi dalla ricerca i pianeti con massa maggiore di 10 masse terrestri, in quanto la loro gravità attrarrebbe troppo idrogeno ed elio, e quelli con massa inferiore a 0.5 masse terrestri, a causa della probabile presenza di un' atmosfera non adatta alla vita (troppa CO2).
Per identificare la presenza di un pianeta la sonda avrà a bordo un telescopio di 0.95 m di apertura, in grado di rilevare piccolissime variazioni di luminosità. La ricerca dei pianeti giganti a corto periodo occuperà gran parte dei primi mesi della missione.

Darwin (InfraRed Space Interferometer - IRSI)
Si tratta di un progetto ESA, un telescopio spaziale infrarosso, la cui tecnologia è ancora in fase di studio, che dovrebbe far parte della missione interferometrica Cornerstone 6, parte del programma "Horizon 2000", ed essere lanciato in gennaio 2014, con un vettore Ariane 5.
Lo scopo della missione consisterà nel cercare i pianeti simili alla Terra che orbitano attorno alle stelle vicine, per cercarvi segnali di vita. Il telescopio dovrebbe essere anche in grado di rilevare la quantità di ozono e di acqua presenti nell'atmosfera di tali pianeti (indicatrice della presenza o meno di oceani), entrambi ottimi segnali di presenza di vita sul pianeta.
Disegno di uno dei telescopi della missione Darwin
Tali analisi saranno limitate alle 300 stelle di tipo solare che si trovano ad una distanza da noi inferiore a 50 anni-luce.
Il telescopio opererà all'interno del Sistema Solare ad una distanza dal Sole pari a 4 UA, per evitare le polveri presenti nelle zone interne del Sistema Solare.
La struttura del telscopio Darwin Secondo l'attuale progetto questo telescopio dovrebbe consistere di 5-6 telescopi con diametro di 2-6 metri, posti ad una distanza reciproca di 50-500 metri in una "costellazione" a forma di stella; tutti i telescopi saranno uniti da lunghi bracci in modo da creare un'unica struttura rigida, ma capace di ruotare, grazie ai motori di cui saranno forniti i telescopi.
Tale gigantesca struttura rimanderà la luce "catturata" ad una stazione centrale, l'HUB: una sonda esagonale che combinerà, usando la tecnica dell'interferometria ad annullamento nell'infrarosso, al fine di cancellare la luce della stella centrale e rendere così visibile quella riflessa dai pianeti.
Il grosso problema tecnico non ancora risolto, è la necessità di controllare le distanze reciproche con un'accuratezza dell'ordine del miliardesimo di metro, quando oggigiorno, con tecniche laser, si arriva solo a qualche milionesimo di metro.
Le comunicazioni con la Terra saranno gestite dal Mater-satellite, un cubo di circa 1 m di lato che conterrà l'antenna e tutti gli strumenti necessari alla comunicazione.

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Le immagini e parte delle informazioni presenti in questo file sono reperibili nei seguenti siti Internet:

www.kepler.arc.nasa.gov
ast.star.rl.ac.uk/darwin
astro.estec.esa.nl/IRSI
smsc.cnes.fr/COROT/

Aggiornato al 20/01/07



© Loretta Solmi, 2011