L’appuntamento è per venerdì 10 aprile, alle 6:25 di mattina ora italiana: la missione BepiColombo, lanciata il 20 ottobre 2018, si avvicinerà alla Terra – arrivando a soli 12.677 km di distanza – per effettuare il primo dei nove voli ravvicinati (o flyby, in inglese) che le consentirà di rallentare leggermente la sua corsa cambiando traiettoria puntando verso il Sistema solare centrale. Obiettivo: Mercurio. Arrivo previsto: dicembre 2025 dopo un viaggio di oltre 7 anni. A causa delle misure di distanziamento sociale adottate in tutta Europa come risposta alla pandemia da nuovo coronavirus, le operazioni verranno seguite da un numero limitato di ingegneri e tecnici presso il Centro operativo spaziale europeo (ESOC) dell’ESA a Darmstadt in Germania. La missione ha visto il forte contributo dell’Italia che, grazie al supporto dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e al contributo scientifico dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), ha realizzato 4 dei 16 strumenti/esperimenti a bordo più una collaborazione internazionale.
Frutto della collaborazione tra l’Agenzia spaziale europea (Esa) e l’Agenzia spaziale giapponese (Jaxa), la missione BepiColombo si compone di due sonde, l’europea Mercury Planetary Orbiter (Mpo) e la giapponese Mercury Magnetospheric Orbiter (Mmo). Le due sonde viaggiano a bordo di un modulo trasportatore, il Mercury Transfer Module (Mtm), che utilizzerà una combinazione di propulsione ionica e chimica in aggiunta a numerose spinte gravitazionali durante il lungo percorso. Oltre a quello intorno alla Terra, BepiColombo effettuerà altri due voli ravvicinati attorno a Venere e sei attorno Mercurio prima di passare alle cruciali manovre di frenata e posizionamento orbitale.
«È il primo, e quindi molto importante, dei flyby della complicatissima rotta di Bepi Colombo verso Mercurio: ci saranno altri 2 con Venere, e poi ben 6 con Mercurio prima di raggiungere l’orbita ottimale – ricorda Raffaele Mugnuolo, Capo Ufficio Missioni Scintifiche dell’unità Esplorazione e Osservazione dell’Universo di ASI -per avviare l’osservazione scientifica del Pianeta; durante questi flyby sarà verificato lo stato dei singoli strumenti e soprattutto si potranno verificare le loro capacità di osservazione in orbita».
Come funziona un flyby: la fionda gravitazionale
Sfruttando i sorvoli planetari e l’effetto “fionda gravitazionale” si riesce a imprimere ad una sonda spaziale una spinta sufficiente per farle raggiungere più rapidamente la sua destinazione finale. Questo perché nella maggior parte dei casi, per problemi di peso al momento del lancio, le sonde non vengono equipaggiate del propellente sufficiente per arrivare direttamente sull’obiettivo prefissato, dovendo già trasportare numerosi strumenti scientifici. Per evitare l’eccessivo dispendio di carburante, il modo più efficiente per viaggiare nel Sistema solare è, quindi, quello di utilizzare traiettorie tangenti ai pianeti (FlyBy) per sfruttarne l’attrazione gravitazionale, il cosiddetto effetto fionda. Si tratta di una grande intuizione di Giuseppe (Bepi) Colombo (1920-1984), matematico e ingegnere, ricordato anche per i suoi importanti studi sulle orbite di Mercurio, motivo per il quale le è stata dedicata la missione. I voli ravvicinati sfruttano la forza di gravità del pianeta per rallentare o accelerare e per modificare le traiettorie della sonda spaziale durante il suo viaggio.
BepiColombo saluta la Terra
Quando BepiColombo si avvicinerà al nostro pianeta il prossimo 10 aprile, volerà “di fronte” alla Terra da est a ovest e la sfiorerà: la vedremo a 12.700 km di distanza, meno della metà dell’altitudine dei satelliti di navigazione Galileo e circa un terzo di quelli in orbita geostazionaria. Il 9 aprile si troverà a oltre 500mila km e il giorno successivo al flyby sarà già a oltre 300mila km. Il veicolo spaziale deve ridurre la sua energia e cambiare la sua traiettoria per spostarsi verso il Sistema Solare interno, guadagnando il percorso di volo che lo porterà attorno a Venere, per le prossime spinte gravitazionali previste a ottobre 2020 e ad agosto 2021. In termini di velocità, BepiColombo guadagnerà circa 5 km/s rispetto al Sole.