Akatsuki, l'ora della verità: stanotte l'inserimento attorno a Venere

È arrivata l'ora della verità. La sonda giapponese Akatsuki, che cinque anni fa non era riuscita a inserirsi in orbita attorno a Venere a causa di un guasto al suo propulsore principale, stanotte tornerà a far visita al pianeta infernale, stavolta - si spera - per restarci. Alle 0:51 ora italiana di stanotte, Akatsuki accenderà i suoi propulsori secondari, dando inizio a una manovra di oltre 20 minuti con la quale cercherà di lasciarsi catturare dalla gravità venusiana in un'orbita preliminare.
Alle 20:30 di stasera, 6 Dicembre 2015, il centro di Usuda inizierà ad ascoltare i segnali di Akatsuki. La sonda entrerà nel cono d'ombra di Venere alle 0:22 di domattina ora italiana, quando il Sole tramonterà oltre l'orizzonte venusiano e, per la prima volta in molti anni, Akatsuki si troverà in piena oscurità. Poi, alle 0:51, la sonda darà inizio a una manovra di 20 minuti e 33 secondi. Dopo l'eventuale completamento della manovra, Akatsuki si riposizionerà e aspetterà che gli ingegneri dalla Terra la informino sull'esito dell'accensione. Qualora qualcosa dovesse essere andato storto, Akatsuki sarà pronta per tentare una seconda manovra con altri propulsori secondari. Attualmente, la distanza tra la Terra e Venere è di 8 minuti e 19 secondi (sola andata).

Mentre conosceremo l'esito della manovra praticamente subito dopo il suo completamento, per confermare che l'inserimento orbitale sia andato a buon fine o meno dovremo aspettare almeno un paio di giorni di monitoraggio dei segnali radio di Akatsuki. Il 7 Dicembre anche la stazione della NASA a Canberra, in Australia, inizierà ad ascoltare i messaggi della coraggiosa sonda giapponese.

La storia di Akatsuki

Le condizioni, almeno sulla carta, sono piuttosto sfavorevoli: il motore principale della sonda si era guastato meno di tre minuti dopo l'inizio della manovra di 12 minuti che avrebbe dovuto inserire Akatsuki in orbita attorno a Venere cinque anni fa. L'interruzione prematura della manovra aveva fatto sì che la sonda giapponese continuasse ad allontanarsi da Venere fino a perdersi su una nuova orbita eliocentrica. Ora, dopo aver dovuto sopportare condizioni ben oltre i limiti per cui era stata progettata, Akatsuki è pronta a riprovarci.

Stavolta, invece del motore principale, che è ancora fuori uso e fra l'altro anche privo di carburante (gli ingegneri hanno deciso di alleggerire la sonda versando nello spazio 65 chili di propellente), Akatsuki userà i suoi motori secondari, progettati per effettuare piccole correzioni dell'assetto o della traiettoria della sonda. La manovra durerà circa 20 minuti e 33 secondi e, qualora dovesse aver successo, porterà Akatsuki su un'orbita ellittica attorno a Venere.

"Il piano originale prevedeva che usassimo questi propulsori solo per il controllo dell'assetto e per scaricare momento angolare, quindi non ci aspettavamo una manovra così lunga," spiega Takeshi Imamura della JAXA, l'agenzia spaziale giapponese. "Quindi sì, questa operazione sarà piuttosto pericolosa, ma nelle manovre precedenti già eseguite abbiamo raggiunto fino a 10 minuti di propulsione, e 20 minuti non sono molti di più rispetto a quelli che abbiamo già provato."

Espellendo il carburante del motore principale e alleggerendo la sonda, gli ingegneri hanno alleviato notevolmente il lavoro dei propulsori secondari. Si pensa che il fallimento del motore principale sia stato causato da una formazione salina che avrebbe bloccato il flusso di propellente al motore e provocato un aumento della temperatura interna di Akatsuki.

Durante questi cinque anni di crociera interplanetaria, la sonda si è mantenuta quasi sempre all'interno dell'orbita di Venere, esponendosi a condizioni molto più estreme di quelle per cui era stata progettata.

"Le condizioni termiche sono state piuttosto severe, soprattutto quando eravamo in prossimità del perielio," prosegue Imamura. La sonda ha doppiato il suo ultimo perielio ad Agosto e si sta ora allontanando dal Sole, risalendo verso l'afelio della sua orbita eliocentrica. "Abbiamo dovuto sopportare temperature molto elevate a causa della distanza ridotta tra il Sole e Akatsuki. Le radiazioni solari erano peggiori del 37% rispetto a quelle previste."

I problemi, purtroppo, non finiscono qui: i propulsori secondari generano una spinta di soli 20 N l'uno, contro i 500 del motore principale. Ciò significa che Akatsuki dovrà inserirsi su un'orbita molto più elevata di quella prevista e non potrà raccogliere tutti i dati scientifici promessi nel 2010. Invece di compiere una rivoluzione attorno a Venere ogni 30 ore, come previsto inizialmente, Akatsuki completerà un'orbita in 15 giorni. Una seconda manovra prevista per Marzo ridurrà il periodo orbitale a 9 giorni.

Recentemente, tre delle cinque fotocamere a bordo della sonda giapponese sono state attivate per la prima volta da più di quattro anni. Tutte e tre sembrano essere in buone condizioni. Le altre due saranno attivate solo dopo l'eventuale inserimento orbitale. Per sicurezza, gli ingegneri hanno già comandato ad Akatsuki di effettuare delle osservazioni di Venere subito dopo l'inserimento orbitale qualora questo dovesse fallire, in modo da raccogliere almeno qualche dato scientifico.

Nel frattempo, la comunità scientifica sta incrociando le dita per il successo della missione. Con la fine della sonda europea Venus Express, disintegratasi nell'atmosfera a inizio anno, nessuna altra sonda oltre ad Akatsuki raggiungerà Venere nel prossimo decennio. Qualora l'inserimento orbitale dovesse aver successo, Akatsuki dovrebbe riuscire ad operare per almeno due anni.

"L'orbita venusiana nel nuovo piano sarà molto ellittica," spiega Imamura. "Da lontano, monitoreremo continuamente le dinamiche su scala globale dell'atmosfera e delle nubi, mentre da distanze ravvicinate scatteremo immagini dell'atmosfera e della superficie."

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