La sonda europea Trace Gas Orbiter si sta preparando a eseguire le sue prime osservazioni scientifiche di Marte dall’alto della sua nuova orbita, raggiunta esattamente un mese fa. Nell’arco delle prossime due orbite, gli strumenti a bordo del TGO raccoglieranno i loro primi dati.
Il TGO si trova in questo momento in un’orbita altamente ellittica che lo porta tra 230-310 e 98 mila chilometri dalla superficie marziana, con un periodo di 4,2 giorni. A fine anno, il TGO modificherà la propria inclinazione orbitale a 74 gradi; poi, a gennaio, accenderà nuovamente il proprio motore per abbassare l’apocentro — il punto più alto della sua orbita — e ridurre il periodo a 1 giorno marziano. La sonda trascorrerà tutto il 2017 a eseguire manovre di aerofrenaggio per calarsi in un’orbita circolare a 400 chilometri di quota entro dicembre 2017; poi, nel marzo 2018, potrà finalmente avviare la sua campagna scientifica.
Il rilevatore di neutroni FREND a bordo del TGO è stato attivo per gran parte della crociera della sonda alla volta di Marte, e sta già raccogliendo dati in modo da misurare il flusso di sottofondo e sottrarlo dai dati per isolare il flusso di neutroni provenienti dalla superficie marziana, generati dall’interazione tra i raggi cosmici e il suolo del Pianeta Rosso. L’angolo e la velocità dei neutroni marziani rilevati dal TGO consentirà agli scienziati di mappare la composizione della superficie e, in particolare, individuare eventuali depositi di acqua (solida o liquida) entro i primi 1-2 metri di profondità.
Gli altri tre strumenti a bordo del TGO eseguiranno le loro prime osservazioni tra il 20 e il 28 novembre.
Lo strumento NOMAD comprende due spettrometri a infrarossi e uno a ultravioletti, in grado di determinare la composizione atmosferica — con particolare attenzione a eventuali concentrazioni di metano — sia studiando la luce solare filtrata attraverso l’atmosfera solare al tramonto o all’alba (ovvero tramite occultazione), sia raccogliendo la luce riflessa direttamente dal suolo, in prossimità del nadir.
I tre sensori a infrarossi dello strumento ACS mapperanno il profilo chimico e la struttura dell’atmosfera; le loro osservazioni completeranno il quadro dei dati di NOMAD, aggiungendo preziosi dettagli. I due strumenti potrebbero anche riuscire a misurare la luminescenza notturna — un fenomeno per cui la rottura di alcune molecole nell’atmosfera superiore, dovuta all’azione del vento solare, e la loro conseguente ricombinazione risultano nell’emissione di luce.
Nella seconda orbita, i due strumenti eseguiranno inoltre alcune osservazioni di Phobos, la più interna e massiccia delle due lune marziane.
Il quarto e ultimo strumento a bordo del TGO è la fotocamera CaSSIS, che scatterà le sue prime immagini ravvicinate di Marte nelle prossime due orbite. Prima di essere puntata verso la superficie, CaSSIS fotograferà delle porzioni di cielo per calibrare i suoi sensori.
Nella sua attuale orbita ellittica, la sonda è in alcuni punti più vicina e in altri più lontana di quanto lo sarà nella sua orbita finale, alla fine dell’anno prossimo. Ciò significa che la sonda viaggia a una velocità diversa da quella prevista per le osservazioni di CaSSIS, il che renderà il lavoro degli ingegneri ancor più difficile, soprattutto per quanto riguarda calcolare la tempistica precisa delle varie osservazioni.
CaSSIS è stata studiata per realizzare fotografie stereoscopiche della superficie marziana: a ogni passaggio, scatterà immagini del terreno di fronte a sé, per poi girarsi di 180 gradi e osservare le stesse regioni, che a quel punto si troveranno alle sue spalle.
Gli scienziati non hanno ancora individuato delle regioni di particolare interesse scientifico da osservare in questi primi passaggi; è probabile, però, che le prime immagini di CaSSIS includano la regione di Noctis Labyrinthus e la luna Phobos.
«Siamo molto contenti di poter vedere questi strumenti all’opera nell’ambiente per cui sono stati progettati,» spiega Hakan Svedhem dell’ESA, «e di ricevere finalmente i primi dati da Marte».
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