Inizia la raccolta dati delle sonde GRAIL sul campo gravitazionale lunare

Le due sonde gemelle GRAIL Ebb e Flow (Flusso e Riflusso) hanno dato avvio alla missione scientifica dedicata allo studio della gravità lunare e utilizzeranno una formazione tecnica in volo di alta precisione per realizzarla. I segnali radio che viaggiano tra le due sonde forniscono ai ricercatori misure molto accurate che si tradurranno nella mappa più precisa della gravità lunare mai realizzata finora.  Crediti NASA/JPL-Caltech.

Le due sonde lunari Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) della NASA che sono state battezzate con Ebb e Flow hanno il via alla fase di raccolta dei dati scientifici per mappare il campo gravitazionale lunare con grande precisione, la composizione interna e l’evoluzione del satellite.

“La fase di mappatura e di ricerca scientifica di GRAIL è iniziata ufficialmente martedì 6 marzo 2012 e stiamo raccogliendo i dati scientifici” ha affermato Maria Zuber, Principal Investigator di GRAIL del Massachusetts Institute of Technology a Cambridge.

Tutto il team è estremamente emozionato per questo momento. “I dati sembrano di ottima qualità” ha aggiunto Zuber. L’obiettivo di GRAIL è quello di fornire ai ricercatori una maggiore conoscenza di come la Luna, la Terra e gli altri pianeti rocciosi si siano formati ed evoluti nel corso dei 4,6 miliardi di anni di vita del sistema solare.

Un’altra sonda in questo momento, la sonda Dawn della NASA,  sta mappando il campo gravitazionale dell’asteroide Vesta ad alta risoluzione lungo un’orbita bassa.

Nonostante le oltre 100 missioni inviate sulla Luna c’è ancora molto da conoscere sulla Luna, ha detto Zuber, come per esempio il motivo per cui il lato visibile del nostro satellite sia inondato di magma, o perchè abbia una superficie liscia mentre il lato oscuro sia completamente differente, più ruvido e grezzo.

Il polo sud del lato oscuro della Luna come visto dalla prima immagine inviata a Terra dalla Camera MoonKAM a bordo della sonda GRAIL. Crediti NASA/JPL-Caltech.

GRAIL farà una serie di misure dettagliate dall’orbita lunare con una precisione estremamente grande, entro 1 micron. Questo valore è pari alla larghezza di un globulo rosso umano. Trasmettendo i segnali radio in banda Ka tra una sonda e l’altra e la Terra il lavoro di GRAIL potrà contribuire a svelare alcuni importanti questioni sul nostro satellite.

“Abbiamo lavorato per calibrare l’allineamento delle antenne in banda Ka in modo da stabilire l’allineamento ottimale. Abbiamo verificato i dati della pipeline e stiamo trascorrendo molto tempo nel lavorare con i dati grezzi per assicurarci di aver compreso le sue complessità” ha spiegato Zuber.

Le due sonde stanno volando in tandem intorno alla Luna dopo essere entrate in orbita lunare con delle particolari manovre tra il 31 dicembre 2011 e l’1 gennaio 2012. Gli ingegneri hanno trascorsi gli ultimi due mesi nanovrando le due sonde in orbita più basse, vicino alle regioni polari e quasi circolari ad una altitudine di circa 55 chilometri che sono ottime condizioni per la raccolta dei dati scientifici e allo stesso tempo per il controllo dei sistemi delle sonde.

GRAIL A e B, due mappatori di gravità, sono stati lanciati verso la Luna alla sommità di un razzo Delta II da Cape Canaveral, Florida, il 10 settembre 2011 e hanno compiuto un percorso piuttosto lungo della durata di circa tre mesi e mezzo con un consumo di energia ridotto al minimo per minimizzare i costi complessivi di missione. Gli astronauti dell’Apollo raggiunsero la Luna in soli tre giorni, le sonde GRAIL in tre mesi e mezzo.

“Lo scorso 29 febbraio è stata raggiunta l’orbita ideale per raccogliere i dati e l’1 marzo GRAIL è stata posizionata in una configurazione denominata “Orbiter Point Configuration” per testare lo strumento e per monitorare temperature e la potenza. “Quando abbiamo acceso lo strumento si è stabilito un collegamento radio satellite-satellite in modo immediato. Tutti i segni vitali erano normali così che abbiamo lasciato le sonde nella configurazione “Orbiter Point” e da quel momento si è iniziato a raccogliere dati scientifici. Allo stesso tempo abbiamo continuato a eseguire calibrazioni e monitoraggio alla sonda e alla strumentazione di bordo, come le temperature, la potenza, le correnti, i voltaggi, ecc. e tutto sta andando bene” ha affermato Zuber.

La prima mappatura della Luna ottenuta dalla camera MoonKAM a bordo delle sonde GRAIL. Crediti: NASA/GRAIL mission/JPL-Calthech.

Le misure raccolte durante gli 84 giorni di missione saranno utilizzati per creare le mappe più accurate e ad alta risoluzione della faccia nascosta della Luna e del suo campo gravitazionale da 100 a 1000 volte più preciso rispetto al valore ottenuto in passato e permetterà ai ricercatori di dedurrne la struttura interna e la composizione del nostro vicino più prossimo dalla crosta superificiale esterna fino al nucleo più profondo e nascosto.

Dato che un satellite segue l’altro lungo la stessa orbita, le due sonde GRAIL daranno prova delle loro potenzialità con misurazioni di alta precisione nella determinazione di come la distanza cambia l’una rispetto all’altra. Mentre sorvoleranno le zone di maggiore o minore gravità lunare causate dalle caratteristiche visibili come montagne, crateri e masse nascoste sotto la superficie lunare, la distanza tra i due veicoli spaziali cambierà leggermente di volta in volta.

I dati raccolti saranno tradotti in mappe del campo gravitazionale lunare che aiuteranno a svelare informazioni sulla composizione del nucleo della Luna e della sua composizione interna. In particolare GRAIL permetterà di ottenere tre mappe complete sulla gravità nel corso dei tre mesi previsti per la missione che si prevede si concluderà intorno al 29 maggio. Se le sonde sopravviveranno ad una eclisse solare prevista per il prossimo giugno e se la NASA avrà fondi disponibili, allora la missione potrà estendersi per altri tre mesi.

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Il video della sonda Ebb che ha catturato la prima sequenza di immagini con la MoonKAM. Crediti NASA-GRAIL mission-Caltech.

La NASA ha sponsorizzato un concorso pubblico a livello delle scuole americane per la scelta dei nomi da dare alle sonde gemelle, originariamente indicate con GRAIL A e GRAIL B. La IV elementare dell’Emily Dickinson Elementary School a Bozeman, Montana, ha vinto il concorso con la scelta di Ebb e Flow (Flusso e Riflusso). I due nomi sono stati selezionati perchè descrivono in modo chiaro i movimenti delle due sonde in orbita mentre raccolgono i dati scientifici.

Le sonde gemelle GRAIL sono inoltre dotate con una particolare camera chiamata MoonKAM (Moon Knowledge Acquired by Middle school students) il cui scopo è quello di ispirare i ragazzi allo studio delle scienze.  Avendo vinto il concorso nella scelta dei nomi per le sonde, gli studenti della IV elementare dell’Emily Dickinson hanno pure vinto il premio che consiste nello scegliere il primo obiettivo o target sulla Luna per fotografare con le telecamere della MoonKAM, gestite dalla Dottoressa Sally Ride, la prima donna americana a volare a bordo di uno Shuttle.

Una scuola di Padova ha avuto il grande privilegio di essere selezionata tra le varie scuole candidate dalla NASA-GRAIL Mission per ricevere immagini del suolo lunare dalla camera MoonKAM a bordo di GRAIL. Ho fatto la richiesta qualche settimana fa alla NASA seguendo le indicazioni riportate sulla Request. Circa 240 studenti italiani di questa scuola avranno il privilegio di selezionare il sito da analizzare e ricevere informazioni direttamente dalla NASA. Ringrazio il Generale Antonio Cosma e la Prof.ssa Giuliana Clemente per l’onore concessomi in questa memorabile impresa nella ricerca spaziale e nell’arricchimento della conoscenza dell’astronomia tra i giovani.

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La scuola americana che ha vinto in concorso nella selezione dei nomi da dare a GRAIL A e B.

Altre informazioni:

La MoonKAM sulle due sonde GRAIl per gli studenti di tutto il mondo: http://tuttidentro.wordpress.com/2012/03/07/la-moonkam-sulle-due-sonde-grail-per-gli-studenti-di-tutto-il-mondo/

Le prime immagini della Luna dalle sonde GRAIL: http://tuttidentro.wordpress.com/2012/02/03/le-prime-immagini-della-luna-dalle-sonde-grail/

Sito NASA GRAIL: http://www.nasa.gov/grail .
Sito MoonKAM: https://moonkam.ucsd.edu .

Sabrina