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Una Nuova Missione su Plutone per Rispondere ai Dubbi di New Horizons

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Plutone, sebbene declassato a pianeta nano, continua a mantenere un posto speciale nel cuore degli astronomi. Le ragioni sono sia pratiche che sentimentali: Plutone nasconde enigmi affascinanti che la missione New Horizons, l’ultima navetta spaziale a visitare il sistema, ha contribuito a far emergere. Per scoprire questi misteri, un team multidisciplinare proveniente da numerose università e istituti di ricerca ha proposto Persephone, una missione che potrebbe prorogarsi fino a 50 anni nel sistema di Plutone.

New Horizons ha attraversato il sistema di Plutone nel 2015, il quale è ora tecnicamente considerato parte della Fascia di Kuiper. Durante la sua missione, la navetta ha raccolto dati sul pianeta nano e sulla sua luna unica, Caronte. Gli scienziati hanno avuto il tempo per analizzare i dati di quella missione e, sebbene siano stati informativi, hanno suscitato ulteriore curiosità, in particolare riguardo a certe caratteristiche superficiali osservate.

La missione Persephone si prefigge di rispondere a quattro domande scientifiche principali, come evidenziato in un documento pubblicato nel 2021:

1) “Come si è evoluta la popolazione della Fascia di Kuiper?”
2) “Quali sono gli ambienti di particelle e campi magnetici nella Fascia di Kuiper?”
3) “In che modo le superfici di Plutone e Caronte sono cambiate?”
4) “Quali sono le strutture interne di Plutone e Caronte?”

È la quarta domanda a sembrare la più intrigante: la risposta sulla struttura interna di Plutone potrebbe suggerire l’esistenza di un oceano sotterraneo, nonostante la sua distanza dal Sole. Già emergono alcune evidenze in questo senso, poiché Plutone mostra una superficie attiva e una vasta zona ghiacciata chiamata Sputnik Planitia potrebbe essere il risultato di un oceano superficiale. Tuttavia, i dati attuali non sono sufficienti per confermarlo.

Ecco il motivo per cui è stata concepita la missione Persephone. Purtroppo, a causa della rigorosa logica della meccanica orbitale e delle attuali limitazioni della tecnologia di propulsione, una tale missione richiederebbe decenni, anche con un assist gravitazionale da Giove. Il progetto di Persephone è stato operativo per quasi 31 anni, includendo una fase di crociera di 28 anni e un periodo di orbita di tre anni attorno a Plutone e Caronte. Successivamente, potrebbe estendersi per visitare altri oggetti nella Fascia di Kuiper, contribuendo a chiarire la varietà di oggetti in quella vasta sezione di spazio.

Il tempo di viaggio potrebbe essere ridotto tramite lo sviluppo di un sistema di propulsione elettrica nucleare più efficace, capace di accorciare il viaggio di fino a 2 anni, anche con un carico utile maggiore rispetto ai piani correnti per Persephone. Un tale sistema è stato descritto, ma potrebbe non essere disponibile per il lancio programmato nel 2031 a bordo di un razzo SLS.

La longevità delle navette spaziali sarà sicuramente un fattore da considerare per eventuali missioni future verso Plutone.

Persephone sarà equipaggiata con un insieme di sensori, indipendentemente dal suo sistema di propulsione, in grado di essere “apportati a qualsiasi oggetto incontrato durante la missione”. Secondo il piano di volo, ciò includerebbe Giove e le sue lune. I sensori comprendono camere, spettrometri, radar, magnetometri e altimetri, per soddisfare gli obiettivi scientifici necessari della missione.

Un elemento di differenziazione fondamentale per la missione è che è progettata per essere un’orbiter invece di un flyby. Gli autori sottolineano che la maggior parte dei dati necessari non potrebbe essere raccolta in un breve periodo offerto da un flyby. Un’orbiter, al contrario, potrebbe rimanere nel sistema e raccogliere dati per tre anni riguardanti sia Plutone che Caronte, incluse le loro dinamiche superficiali attive.

Questa proposta è solo una delle molte missioni pianificate verso i pianeti esterni in cerca di ulteriori finanziamenti, con una stima preliminare di 3 miliardi di dollari che la colloca nella fascia alta di tali missioni. Tuttavia, se finanziata, potrebbe fornire risposte alle domande sollevate da New Horizons, rendendo possibile la scoperta di nuovi segreti, anche se ci vorranno decenni per raggiungerli.

Scopri di più: Howett et al – Persephone: Un Orbiter del Sistema Plutoniano ed Esploratore della Fascia di Kuiper UT – Il (Nano) Pianeta Plutone UT – La Missione New Horizons della NASA è ancora minacciata UT – New Horizons è finanziata per questo decennio. Abbastanza per esplorare un altro oggetto della Fascia di Kuiper.

Immagine principale: Grafica di Plutone visitato da Persephone e tutte le diverse domande che la missione potrebbe risolvere. Crediti – Howett et al.

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