L'esplorazione dello spazio è spesso un esercizio di gratificazione ritardata. Quando la navicella spaziale New Horizons iniziò il suo viaggio verso Plutone nel 2006, Twitter aveva appena fatto il suo debutto pubblico. Ora, quasi un decennio dopo, i social media sono inondati di splendidi primi piani del sistema Plutone, che si sta rivelando più strutturato e complesso di quanto si possa immaginare.
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La parte più vicina alla visita del veicolo spaziale fu breve, a pochi passi dalla faccia illuminata dal sole di Plutone che durava poche ore. Ma gli strumenti di bordo sono riusciti a catturare una montagna di dati che gli scienziati esamineranno per anni, tra cui segni di grandi crateri da impatto, terreno multicolore e una spolverata di atmosfera plutoniana sui poli della grande luna Caronte. Il primo assaggio di dati ad alta risoluzione dal flyby dovrebbe debuttare questo pomeriggio.
"New Horizons ha rispedito e continuerà a restituire le misurazioni più dettagliate mai prese su Plutone e sul suo sistema", ha dichiarato l'amministratore della NASA Charlie Bolden nei momenti euforici dopo che il team ha ricevuto la notizia che New Horizons aveva completato con sicurezza il suo sorvolo ravvicinato. "È una vittoria storica per la scienza e per l'esplorazione." Quindi, con gli scienziati della missione impegnati a lavorare sulla Terra, cosa faranno New Horizons ora che Plutone è nel suo specchietto retrovisore?
Per il resto della sua vita operativa, la navicella spaziale attraverserà una regione dello spazio chiamata la cintura di Kuiper, un serbatoio di corpi gelidi e freddi alla periferia del sistema solare. Alla fine di agosto, i responsabili della missione selezioneranno un potenziale obiettivo di follow-up: un piccolo oggetto cintura di Kuiper (KB) nel punto orbitale giusto per un possibile appuntamento. Questi oggetti sono alcuni dei più antichi e incontaminati nubbin di ghiaccio e roccia nel sistema solare: gli avanzi del processo che ha formato il nostro quartiere cosmico circa 4, 6 miliardi di anni fa.
"Questo sarebbe un territorio totalmente inesplorato. Non siamo mai stati vicini a nessuno di questi oggetti più piccoli nella fascia di Kuiper", afferma lo scienziato della missione John Spencer del Southwest Research Institute. "Nella cintura di Kuiper, gli elementi costitutivi originali del sistema solare sono ancora là fuori, molti nei luoghi in cui si sono formati. Possiamo vedere quel record in questi oggetti più piccoli."
Plutone è anche un KBO - il più grande conosciuto - ed è per questo che non è altrettanto buono di un record del passato del sistema solare, dice Casey Lisse, uno scienziato di missione presso il Laboratorio di fisica applicata della Johns Hopkins University (APL). "Plutone è così grande che si è modificato da quando si è formato, si è densificato e contratto", dice. "Il modo in cui lo vediamo è perché è rotondo, è abbastanza grande da essere coalizzato dalla sua stessa gravità per arrotondare i bordi grezzi." Se vogliamo studiare le cose più primordiali nel sistema solare esterno, dobbiamo visitare corpi molto più piccoli.
Trovare gli obiettivi giusti per una missione estesa ha richiesto una combinazione di grinta e fortuna. "Non ci saremmo avvicinati a uno per caso - avevamo sicuramente bisogno di un obiettivo", afferma Spencer. Ma se Plutone fosse solo una sfera pixel di luce anche per l'occhio potente del telescopio spaziale Hubble, come si potrebbe sperare di trovare immagini di oggetti più distanti una frazione delle sue dimensioni?
Con sollievo degli scienziati, nell'ottobre 2014 il team di ricerca ha annunciato di aver individuato tre opzioni promettenti a circa un miliardo di miglia oltre il sistema Plutone. Due degli oggetti sono più luminosi e quindi probabilmente più grandi; le prime stime li hanno entrambi larghi circa 34 miglia. La terza opzione è più piccola, forse larga circa 15 miglia, ma sarebbe più facile da raggiungere dopo l'incontro di Plutone.
"Un criterio per selezionare l'obiettivo sarà il carburante", afferma Curt Niebur, scienziato capo del programma New Frontiers della NASA, che ha finanziato la missione New Horizons. Una correzione di rotta richiede un grande consumo di carburante, quindi il team deve decidere un obiettivo e orientare il veicolo spaziale entro la fine di ottobre o all'inizio di novembre per garantire un arrivo sicuro nel 2018.
Indipendentemente da quale KBO faccia il taglio, New Horizons ci darebbe quindi uno sguardo senza precedenti al paesaggio in questa gelida frontiera. "Voleremo solo vicino a un KBO, ma osserveremo forse una dozzina da lontano", dice Spencer. "Cercheremo lune, osservando la luminosità da diverse angolazioni, quindi esploreremo altri oggetti, ma non nei dettagli come obiettivo principale."
Questa missione di follow-up non è ancora un dato di fatto: il sorvolo di Plutone è stato il punto principale di New Horizons e il team deve richiedere ulteriori finanziamenti per estendere la propria scienza a un piccolo KBO. Nel caso in cui l'estensione non arrivi, il team scientifico di New Horizons continuerà a raccogliere informazioni sulle brezze calanti del vento solare in questa lontana regione dello spazio, simile ai dati magnetici e al plasma ancora in fase di raccolta dalle due sonde Voyager. Voyager 2 può anche servire da guida per New Horizons mentre esplora l'eliosfera, la bolla di materiale solare che avvolge il nostro sistema solare mentre attraversiamo la galassia.
Lanciato nell'agosto 1977, Voyager 2 superò Urano e Nettuno prima di approfondire l'eliosfera. Attraversò persino l'orbita di Plutone nel 1989, ma mirare a una visita avrebbe significato volare attraverso Nettuno, ovviamente non un'opzione. Ora Voyager 2 si trova a circa 9, 9 miliardi di miglia dalla Terra, nella parte esterna della bolla solare chiamata eliosfera, e sta ancora trasmettendo dati. New Horizons seguirà un percorso simile nei misteriosi margini del sistema solare.
"È molto casuale che New Horizons abbia quasi la stessa longitudine elosferica di Voyager 2", afferma lo scienziato della missione Ralph McNutt presso APL. "Anche se Voyager 2 è molto più lontano, abbiamo un monitor a monte." Come per le sonde Voyager, i dati restituiti da New Horizons dovrebbero aiutare gli scienziati a capire meglio cosa succede quando il vento solare inizia a sbiadire e lo spazio interstellare prende il sopravvento: importanti indizi su come l'eliosfera ci protegge dalle particelle ad alta energia dannose conosciute come galattiche cosmiche raggi. New Horizons probabilmente non arriverà fino al limite della bolla prima che finisca il carburante, ma contribuirà con scienza preziosa per i decenni a venire.
"Dovremmo avere potere fino agli anni '30, in modo da poter entrare nella parte esterna dell'eliosfera", afferma Spencer. "Fino a quando potremo continuare a ottenere buoni dati - e convincere la NASA a pagarli - continueremo a ottenere i dati, perché saremo in un ambiente unico in cui non siamo mai stati prima".
