Gaia: una missione al limite della fantascienza
Posted on 26. feb, 2010 by Aldo Gagliano in Astronomia, astronautica
L’agenzia spaziale ESA ha approntato una missione che ha quasi dell’inverosimile. Il nome è decisamente appropriato: “Gaia”, uno dei tanti nomi assegnati al nostro caro pianeta Terra. Gaia è una missione che procederà a un censimento di un miliardo di oggetti della nostra galassia. La missione seguirà ciascuna delle stelle “recensite” per circa 70 volte nel corso di un periodo di cinque anni; traccerà le loro posizioni, distanze, movimenti e cambiamenti di luminosità. L’aspettativa è ambiziosa ma possibile: si scopriranno centinaia di migliaia di nuovi corpi celesti, pianeti extra-solari, stelle e nane brune. All’interno del nostro Sistema Solare, Gaia dovrebbe anche individuare le decine di migliaia di asteroidi che passeggiano, alcuni anche pericolosamente vicini. Ma la missione non si ferma qui: verranno effettuati nuovi e severi test sulla teoria della relatività generale di Albert Einstein. La sfida più difficile e fondamentale per l’astronomia moderna sarà sicuramente quella di creare un precisa mappa tridimensionale di oltre mille milioni di stelle in tutta la nostra galassia e oltre. Attraverso la classificazione fotometrica, Gaia fornirà le proprietà fisiche dettagliate di ogni stella osservata: luminosità, temperatura, gravità, e composizione elementare. Questo censimento di massa stellare fornirà i dati osservativi di base per affrontare una gamma enorme di problemi importanti riguardanti l’origine, la struttura, e la storia evolutiva della nostra Galassia. Il limite di precisione degli “occhi” di Gaia è veramente stupefacente: il rilevamento avrà una precisione di 24 microarcsec a 15 mag, paragonabile alla misurazione del diametro di un capello umano a una distanza di 1000 chilometri; fornirà distanze precise al 20% per quanto riguarda il centro galattico della Via Lattea, a 30.000 anni luce di distanza.
Tra gli obiettivi principali non è da sottovalutare quello di chiarire l’origine e l’evoluzione della nostra Galassia, fornendo le prove delle varie teorie di formazione e di evoluzione stellare. Ciò è possibile perché stelle di piccola massa vivono molto più a lungo rispetto dell’età attuale dell’Universo, quindi non è escluso che tali oggetti abbiano conservato tracce di fossili della loro origine.
Tra le migliaia di pianeti extra-solari scoperti, sarà possibile tracciare le orbite dettagliate e le masse specifiche. Inoltre sarà possibile studiare a fondo altri risultati rilevanti per la fisica fondamentale, come ad esempio la deviazione della luce stellare da parte del Sole oltre l’intera sfera celeste, pertanto, osservare direttamente la struttura dello spazio-tempo.
Nel suo cuore, Gaia contiene due telescopi ottici in grado di individuare con precisione la posizione delle stelle e dividere la loro luce in uno spettro di analisi. La sonda è suddivisa in due sezioni: il modulo di carico e il modulo di servizio. Il carico utile è costituito dai telescopi e dagli strumenti che concentrano la luce su un comune piano focale. Il modulo di servizio contiene il sistema di propulsione e le unità di comunicazione, componenti essenziali che permettono alla sonda d’inviare i dati alla Terra. Sotto il modulo di servizio e il modulo di carico utile vi è il tettuccio con i pannelli solari.
E’ previsto che Gaia comunicherà con la Terra, in media, otto ore al giorno. Durante questo tempo, trasmetterà i suoi dati scientifici. Sebbene il trasmettitore di Gaia non è molto potente, sarà in grado di mantenere la trasmissione con un altissimo tasso di dati (~ 5 Mbit al secondo) su una distanza di 1,5 milioni di chilometri. Le stazioni di terra dell’ESA, in Cebreros, Spagna e New Norcia, Australia, saranno utilizzate per ricevere il segnale trasmesso da Gaia.
