Eclissi artificiale per andare a caccia di esopianeti

Eclissi artificiale per andare a caccia di esopianeti – Simone D’Amico, direttore dello Space Rendezvous Laboratory a Stanford, vuole inviare in orbita dei satelliti come schermi artificiali che permettano di individuare pianeti lontani simili alla Terra.

Eclissi artificiale

Eclissi artificiale per andare a caccia di esopianeti – Simone D’Amico, docente di aeronautica e astronautica alla Stanford University e direttore dello Space Rendezvous Lab (Slab) insieme alla équipe, stanno studiando la possibilità di inviare in orbita attorno alla Terra dei satelliti in grado di creare delle eclissi artificiali che permettano, per l’appunto, di osservare pianeti altrimenti invisibili perché ”coperti” dalla luce della propria stella madre. Una missione che, se tutto dovesse andare per il verso giusto, potrebbe essere realizzata in capo a tre-quattro anni.

Prima di addentrarci nei dettagli del progetto, è bene fare però un passo indietro. E capire anzitutto perché lo studio dei pianeti lontani è così interessante e difficile. “Individuare esopianeti simili alla Terra”, spiega D’Amico , “permette di chiarire quanto è comune la presenza di tali pianeti nell’Universo. Grazie ai dati raccolti con la missione Kepler (il telescopio spaziale della Nasa lanciato nel 2009 con l’obiettivo di scandagliare una porzione della Via Lattea alla ricerca di pianeti simili al nostro, nda), gli astronomi hanno stimato circa 40 miliardi di pianeti simili alla Terra nella Via Lattea. Per ‘simili alla Terra’ intendiamo di dimensioni comparabili a quelle del nostro pianeta e situati nella cosiddetta ‘zona abitabile’, cioè non troppo lontani né troppo vicini alla propria stella madre. Il numero sembra suggerire che la Terra, alla fin fine, non è un pianeta raro: studiare tali corpi celesti ci permette di comprendere come si sono formati, la loro composizione, la loro capacità di ospitare vita e l’individuazione di eventuale attività biologica su di essi”.

Il problema, però, sta nel fatto che osservare pianeti lontani non è facile. Perché tali corpi, non brillando di luce propria, sono quasi sempre “oscurati” dalla luce emessa dalla stella attorno alla quale orbitano, fino a dieci miliardi di volte più intensa. Un po’ quello che accade con il nostro Sole, la cui luce, di giorno, impedisce l’osservazione della Luna e delle altre stelle. Per questo, fino a oggi, quasi tutti gli esopianeti sono stati scoperti tramite metodi indiretti: il più usato prevede di osservare eventuali cambiamenti nella luce emessa dalla stella madre quando i pianeti vi transitano davanti o di misurare gli effetti gravitazionali dovuti alla massa dei pianeti stessi. Ma secondo D’Amico si può fare di meglio: “Uno dei metodi più promettenti per osservare direttamente il ‘dintorno’ delle stelle”, spiega, “è di creare uno ‘scudo’ o ‘schermo artificiale’ – in gergo starshade – che blocchi la luce della stella creando una sorta di eclissi artificiale. Dal momento che la luce tende a cambiare direzione quando passa attorno a una barriera, il contorno di tale schermo deve avere una forma opportuna per ottenere un’ombra abbastanza intensa e sopprimere il più possibile la luce della stella”.

Eclissi artificiale per andare a caccia di esopianeti

Un’idea certamente affascinante. Ma non facile, sia dal punto di vista tecnico che da quello economico. Per creare artificialmente un’eclissi, infatti, sono necessari almeno due ingredienti: un satellite largo almeno qualche decina di metri e un telescopio orbitante, che dovrebbero volare rimanendo a una distanza pari a un multiplo del diametro della Terra. Per un costo totale dell’ordine dei miliardi di euro. È proprio per questo motivo che nasce mDOT, acronimo di miniaturized Distributed Occulter/Telescope, ovvero telescopio/occultatore distribuito miniaturizzato, una dimostrazione di fattibilità a basso costo, su scala molto più piccola: “Nella nostra idea”, dice D’Amico, “abbiamo due piccoli satelliti che volano in formazione. Un microsatellite, dal peso di un quintale circa, estende uno schermo stellare di 2-3 metri di diametro, a forma di fiore. Un nanosatellite, dal peso di 10 chili e dalle dimensioni di 30x10x10 centimetri, è equipaggiato con un telescopio di 10 centimetri di diametro. Il nanosatellite vola nell’ombra proiettata dal microsatellite a 500-1000 chilometri di distanza e osserva direttamente il ‘dintorno’ della stella. La forma a fiore dello schermo permette, per l’appunto, di sopprimere il più possibile la luce della stella. Per la prima volta siamo riusciti a dimostrare la fattibilità di questa missione attorno alla Terra utilizzando piccoli satelliti a basso costo, il che ci permette di ridurre il budget a meno di cento milioni di dollari”.

Eclissi artificiale

La complessità tecnica resta però altissima: tra le principali difficoltà c’è, per esempio, la grandissima precisione richiesta nel sostenere per almeno due ore l’allineamento del microsatellite con il cono d’ombra generato dallo schermo. Ma anche la stabilità strutturale e termica dei “petali” del fiore, le interferenze di altre sorgenti luminose come il Sole e la Luna e la miniaturizzazione di sensori e altri componenti dei satelliti. Per questo, si comincerà con simulazioni al computer: “Il progetto”, conclude D’Amico, “passerà dalle fasi di simulazione puramente numerica al test

di prototipi hardware in laboratorio, specialmente per quanto riguarda l’ottica e i sistemi di guida, navigazione e controllo”. Soltanto dopo, si potrà iniziare a pensare alla messa in orbita. E forse, un giorno, le eclissi non saranno più rara avis in terris.

Fonte: repubblica.it – Autore Sandro Iannaccone
Fonte IGM: repubblica.it