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AGGIORNAMENTO SULL’INSERIMENTO IN ORBITA!!!

GRAIL (Gravity Recovery And Interior Laboratory) è una missione finanziata dalla NASA per la mappatura ad alta risoluzione del campo gravitazionale della Luna al fine di chiarire molti misteri relativi sia alla struttura interna del nostro satellite che a diverse anomalie, come le cosiddette “mascons” (mass concentrations) scoperte negli anni 60. Una migliore conoscenza della struttura e composizione della Luna, che non è cambiata di molto da quando si è formata, serviranno a capire meglio anche come si sono formati gli altri pianeti rocciosi del Sistema Solare.

La missione

GRAIL fa parte del programma Discovery della NASA che mira alla realizzazione di missioni scientifiche a basso costo e con tempi di sviluppo rapidi. Anche GRAIL, dunque, è una missione relativamente poco costosa (fa grande uso di componenti derivati da altre missioni) ed avrà una vita operativa molto breve (la fase scientifica durerà solo 82 giorni, sufficienti a mappare l’intera Luna almeno tre volte).
La missione GRAIL è costituita in realtà da due satelliti gemelli, lanciati contemporaneamente con lo stesso razzo vettore Delta II il 10 Settembre 2011. Lavorando in coppia, GRAIL-A e GRAIL-B (così temporaneamente chiamati in attesa dei nomi scelti tra quelli proposti, in un concorso, dagli studenti americani), orbiteranno la Luna come un singolo strumento, sorvolandone la superficie in continuo contatto radio reciproco e con la Terra.

Una volta rilasciati dopo il lancio, GRAIL-A e GRAIL-B hanno proseguito lungo una particolare traiettoria che li ha portati ben oltre la Luna sfruttando fenomeni di meccanica orbitale che permetteranno il loro successivo inserimento in orbita lunare senza l’utilizzo di motori di manovra troppo grandi e complessi (un’altra importante semplificazione nel progetto dei due satelliti) e soprattutto con l’impiego di poco propellente (un’importante considerazione per ridurre il peso delle due sonde al lancio e risparmiare così anche sul costo del razzo vettore).
L’inserimento in orbita lunare delle due sonde, che viaggiano ovviamente leggermente separata per evitare possibili incidenti, è avvenuto:

• per GRAIL-A alle ore 21:21 GMT (alle 22:21 ora italiana) del 31 Dicembre 2011
• per GRAIL-B alle ore 22:05 GMT (alle 23:05 ora italiana) del 1° Gennaio 2012

Dopo la cattura delle sonde da parte della Luna, le loro orbite verranno lentamente modificate, da ellittica a quasi circolare, lungo un periodo di circa 3 mesi prima che l’attività scientifica possa avere inizio il prossimo 8 Marzo.
Durante la fase scientifica le sonde viaggeranno sempre “in vista” una dell’altra, o meglio una dietro l’altra, per rilevare le minime variazioni gravitazionali analizzando le infinitesime variazioni di velocità tra i due veicoli e tra i veicoli e la terra. Per queste misure di altissima precisione si useranno onde radio in accordo a tecniche sviluppate da molti anni ed utilizzate per l’analisi del campo gravitazionale degli altri pianeti del Sistema Solare visitati da altre sonde interplanetarie.

Anatomia di una sonda GRAIL

Non molto più grandi di una lavatrice, le sonde GRAIL non saranno forse le più sofisticate degli ultimi anni, ma sicuramente hanno tutti i componenti che caratterizzano satelliti e sonde interplanetarie di altro tipo.


In particolare, nei disegni sopra riportati, possiamo notare i due pannelli solari, sempre rivolti al Sole, i piccoli motori di controllo dell’assetto (per l’orientamento del veicolo) ed il singolo motore di controllo dell’orbita, e diverse antenne, tra cui quella principale per le misure scientifiche (antenna in banda Ka). Guardando dal lato inferiore si nota lo Star Tracker (un dispositivo in grado di usare le stelle per determinare l’orientamento del veicolo) e le diverse fotocamere (MK) appartenenti all’esperimento MoonKAM.

Le fotocamere usate da MoonKAM non sono molto grandi ed alcune sono dotate anche di teleobiettivo per riprese ingrandite. In funzione della quota della sonda e della direzione di puntamento, le fotocamere con teleobiettivo dovrebbero consentire la cattura di immagini con una risoluzione di ben 8 metri per pixel.
Ovviamente non sarà possibile far ruotare la sonda per puntare esattamente verso le zone desiderata (in funzione delle varie richieste), e gli studenti si dovranno accontentare di riprese che potranno essere più o meno adeguate agli scopi che si sono preposti. Per questo motivo sarà possibile richiedere anche molte foto sperando che almeno parte di esse possano fornire risultati utili.
Attualmente non è molto chiaro se a bordo di ogni sonda ci siano 4 o 5 fotocamere, ma nell’illustrazione riportata qui sotto si nota che ne sono raffigurate 4, di cui una con teleobiettivo (da 50mm). La dimensione delle immagini si aggira intorno ai 700x500 pixel cosa che con gli standard odierni anche delle più economiche macchine fotografiche digitali può sembrare poco. In realtà questa dimensione ben si presta per diversi usi scientifici e didattici ed inoltre produce una dimensione totale delle immagini abbastanza ragionevole tenendo conto che dovranno arrivare, via radio, da una distanza media di circa 400.000 Km.

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Collegamenti utili

• moon.mit.edu

Sito ufficiale di GRAIL presso il MIT, Massachussetts Institute of Technology, dove lavora la prof.sa Maria T. Zuber, responsabile (Principal Investigator) della missione.

• solarsystem.nasa.gov/grail

Sito di GRAIL presso il JPL, Jet Propulsion Laboratory, il centro della NASA che gestisce la missione.

• moonkam.ucsd.edu

Sito dell’esperimento MoonKAM, dove è possibile accedere alle pagine operative per la richiesta e lo scaricamento delle immagini (solo se si è registrati).

• www.sallyridescience.com

Sito di Sally Ride Science, l’azienda responsabile dell’esperimento MoonKAM a bordo di GRAIL, nata per incentivare l’interesse dei giovani nelle scienze, nella matematica e nella tecnologia.