Microsatellite identifica un pianeta extrasolare

Negli ultimi anni si è sempre più diffuso l’utilizzo di satelliti artificiali modulari di piccole dimensioni. La loro versatilità li rende adatti a una vasta serie di utilizzi: dalla continua osservazione della Terra a rilievi spettrografici di varia natura, sia relativi alla superficie del nostro pianeta che allo spazio esterno, fino alle telecomunicazioni e alla diffusione dell’accesso a internet in zone non raggiunte da cablaggio.

A inizio 2020, erano già 1100 i CubeSat lanciati in orbita con successo

Uno di questi minisatelliti, un CubeSat ASTERIA del Jet Propulsion Laboratory della NASA, è riuscito nell’impresa di identificare un pianeta in orbita intorno a una stella distante 41 anni luce da noi, 55 Cancri e. Si tratta di un pianeta dotato di una massa 8,6 volte quella della Terra e un diametro doppio, con probabilmente una superficie ricoperta di lava.

In realtà questo pianeta, primo esempio di super Terra, fu scoperto nel 2004; allora perché la notizia di cui stiamo parlando è importante?

I CubeSat si confermano dispositivi affidabili ed economici

Si tratta di una dimostrazione, in questo caso la capacità di effettuare analisi e misurazioni tanto precise da poter identificare correttamente un pianeta orbitante intorno a un’altra stella tramite il metodo del transito, ovvero la variazione nella luminosità della stella quando un altro corpo gli passa davanti rispetto al nostro punto di vista.

Sono necessari un’assoluta stabilità e un controllo termico eccezionali poiché la minima vibrazione o sbalzo potrebbe falsare i dati, indicando una variazione nello spettro stellare che in realtà non si è verificata.

L’identificazione è stata ottenuta proprio al limite, nel senso che se i ricercatori si fossero dovuti basare solo sui dati di ASTERIA non avrebbero potuto concludere con certezza di aver osservato il transito di un pianeta; tuttavia la comparazione dei dati ottenuti con quelli consolidati grazie ad altri strumenti ha permesso di affermare con certezza che sì, era proprio 55 Cancri e l’oggetto rilevato dal CubeSat.

Il punto fondamentale di questo passo nello sviluppo della ricerca tramite i minisatelliti consiste, come anticipato, nelle dimensioni ridottissime del dispositivo: con un telescopio di soli 6 cm sì è stati in grado di rilevare un calo dello 0,04% nella luminosità della stella in seguito al passaggio del pianeta.

Per fare un paragone, nel 2011 il transito era stato osservato dall’Agenzia Spaziale Canadese attraverso MOST (Microvariability and Oscillations of Stars), un satellite a sua volta piccolo in termini assoluti ma assai più grande di ASTERIA e dotato di un telescopio da 15 cm, in grado di raccogliere sei volte più luce rispetto al 6 cm.

E prima ancora erano necessari strumenti molto più costosi. La forza dei CubeSat consiste infatti nella loro economicità: il peso e le dimensioni ridotte consentono di spendere relativamente poco per lanciarli in orbita (tramite un razzo o, come in questo caso, dalla Stazione Spaziale Internazionale) e sono inoltre basati su componenti comuni già prodotte su larga scala.

La tecnica del transito, rispetto ad altre, presenta una non trascurabile opportunità: l’analisi dell’eventuale atmosfera attraverso il passaggio della luce stellare attraverso di essa, come avevamo spiegato in un precedente articolo.

L’idea dei minisatelliti modulari fu sviluppata e messa a punto per la prima volta nel 1999 presso due università americane

Il termine CubeSat è più precisamente utilizzato riferendosi a quei satelliti che rispettano le specifiche del progetto sviluppato originariamente dall’Università Politecnica della California e dall’Università di Stanford, ovvero moduli cubici con uno spigolo di 10 cm che possono essere uniti a formare strutture più grandi.

A loro volta, diversi sciami di CubeSat possono dispiegarsi a formare delle costellazioni, o anche più di una, lavorando all’unisono.
L’eventuale perdita di singole componenti non blocca la funzionalità della struttura nel suo insieme ed eventuali satelliti danneggiati possono essere sostituiti. Oppure se ne possono aggiungere ulteriori per espandere le capacità del progetto.

La Fase II di ASTERIA prevede il lancio di mezza dozzina di satelliti formati ognuno da dodici moduli CubeSat che dovranno tenere sotto osservazione stelle particolarmente brillanti in cerca di pianeti che vi transitino davanti. Rispetto ad altri strumenti, ciò potrà essere fatto a lungo e prendendo in considerazione un numero più elevato di stelle. La Fase III implicherà l’arricchimento della costellazione di CubeSat fino a comprendere diverse decine di satelliti e l’osservazione di tutte le stelle oggetto della ricerca.

Il costo totale del progetto è stimato fra i 5 e i 10 milioni di dollari, una frazione di quanto richiesto da altre tecnologie in grado di ottenere gli stessi risultati. Ma i ricercatori contano di andare ben oltre e la prova messa in atto dimostra che sarà possibile effettuare osservazioni di un’accuratezza finora mai raggiunta: ASTERIA ha infatti ottenuto il risultato dell’identificazione di 55 Cancri e con una tecnologia generica non specializzata nella ricerca di esopianeti. I margini di miglioramento sono quindi ancora enormi.

Di Corrado Festa Bianchet

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