Un piccolo paese nelle Alpi austriache potrebbe non sembrare il luogo più adatto per concepire audaci missioni spaziali. Tuttavia, negli ultimi 40 anni, studenti e professori si sono riuniti ad Alpbach, appena a nord del confine tra Lichtenstein e Austria, per lavorare a questo scopo. Quest’anno, uno dei risultati della Summer School di Alpbach è stato un’idea per una missione combinata di esplorazione di Nettuno e Tritone, mirata a sfruttare le tecnologie esistenti sviluppate per le missioni JUICE. Prima di entrare nei dettagli tecnici della missione, esploriamo il motivo per cui gli scienziati dovrebbero interessarsi al sistema neptuniano.
L’ultima volta che abbiamo visitato Nettuno è stata con la Voyager 2 nel 1989, lanciata 12 anni prima, nel 1977. Da allora, la tecnologia ha compiuto notevoli progressi, e l’esiguo quantitativo di dati raccolti dalla Voyager su Nettuno ha fornito interessanti spunti sul pianeta. Ad esempio, la sua magnetosfera è inclinata di 47 gradi. Inoltre, l’interno di Nettuno rimane opaco, e la nostra migliore ipotesi suggerisce che possa differire dagli altri giganti gassosi. Tuttavia, la scarsità di dati rende difficile qualsivoglia ulteriore speculazione.
Tritone, la luna di Nettuno, è interessante a sua volta. Ha un’orbita retrograda, il che implica che sia un Oggetto Trans-Nettuniano catturato piuttosto che una luna formata da qualche evento violento su Nettuno stesso. Mostra un significativo livello di attività geologica e ha espulso una serie di pennacchi scuri nello spazio durante il sorvolo della Voyager, la cui composizione rimane sconosciuta.
Ci sono molte idee di missione per visitare Nettuno e Tritone, inclusa la missione Tridente di NASA.
Visitare questi mondi lontani richiede una notevole lungimiranza, e molte missioni sono state proposte. Il team “Blu” della Summer School di Alpbach ha sviluppato un approccio a due punte per questo progetto di missione: il Triton Unveiler & Neptune Explorer (TUNE). Questo orbiter ospiterebbe la maggior parte degli strumenti principali della missione e il Probe for Inner Atmospheric Neptune Observations (PIANO). Una delle lezioni della Summer School era incentrata sulla formazione agli acronimi della esplorazione spaziale.
TUNE, l’orbiter, sarà collocato in una traiettoria che gli consentirà di orbitare attorno a Nettuno 600 volte, utilizzando Tritone come punto di riferimento per correggere la rotta durante i suoi 40 sorvoli della luna più piccola. Il suo carico utile includerebbe un insieme standard di sensori, tra cui un radiometro, uno spettrometro, un altimetro e molti altri strumenti. Questi strumenti lo aiuteranno a completare i suoi nove obiettivi scientifici, che spaziano dalla misurazione delle differenze di temperatura e pressione nell’atmosfera di Nettuno alla determinazione della composizione della superficie di Tritone.
Un secondo veicolo contribuirà ad alcuni di questi obiettivi. PIANO dispone di una propria suite di strumenti, tra cui un nefelometro e un sensore di elio. È progettato per essere inviato all’interno di Nettuno e restituire dati a TUNE durante la sua discesa, permettendo agli scienziati di dare un primo sguardo all’interno di questo enigmatico mondo.
Grazie alla missione Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) dell’ESA, la maggior parte delle tecnologie necessarie per la missione esistono già e sono state testate in volo. Anche se questo riduce il costo complessivo di sviluppo della missione, diversi fattori contribuiscono a un senso di urgenza per il lancio. Negli anni ’70 del 2000, la parte di Tritone che emette questi pennacchi scuri entrerà in una fase notturna dalla quale non uscirà per anni, rendendo necessario arrivare prima che quel particolare aspetto della meccanica orbitale renda più difficile il raggiungimento degli obiettivi della missione.
Considerando i lunghi tempi di sviluppo di alcune missioni e il viaggio che può durare oltre un decennio per raggiungere l’ultimo pianeta del sistema solare, è fondamentale che scienziati e ingegneri inizino a lavorare il prima possibile verso l’obiettivo della missione. Fino ad ora, però, nessuna delle grandi agenzie spaziali ha fatto propria l’idea di una missione completamente sviluppata. Anche se, alla fine, invieremo un altro veicolo verso Nettuno, a meno che una di queste agenzie non si apra a questo progetto, TUNE-PIANO potrebbe rimanere soltanto il sogno di un’estate nelle Alpi austriache.
Scopri di più: M. Acurcio et al – La missione TUNE & PIANO UT – 10 fatti interessanti su Nettuno UT – Com’è la superficie di Nettuno? UT – Una missione ambiziosa verso Nettuno potrebbe studiare sia il pianeta sia Tritone.
Immagine principale: Mosaico globale a colori della luna più grande di Nettuno, Tritone, realizzato dalla Voyager 2 della NASA nel 1989. Credito: NASA/JPL-Caltech/USGS