La missione Rosetta dell’Agenzia Spaziale Europea ha compiuto un’impresa storica il dodici novembre 2014 quando il lander Philae si è separato dalla sonda madre ed è atterrato sulla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, segnando la prima volta nella storia dell’umanità che un oggetto costruito dall’uomo raggiungeva la superficie di uno di questi antichi vagabondi del sistema solare. L’impresa ha richiesto dieci anni di viaggio e sei miliardi di chilometri percorsi attraverso manovre gravitazionali attorno a Terra e Marte per raggiungere una cometa che sfrecciava nello spazio a cinquantacinquemila chilometri orari a una distanza di cinquecento milioni di chilometri dalla Terra. La missione rappresenta un trionfo dell’ingegneria e della scienza europee dimostrando che l’ESA può competere con NASA su imprese ambiziose di esplorazione del sistema solare, mentre i dati raccolti aiuteranno a comprendere le origini del nostro sistema solare e potenzialmente della vita stessa dato che le comete potrebbero aver portato acqua e molecole organiche sulla Terra primordiale.
Il viaggio decennale attraverso il sistema solare
Rosetta è stata lanciata nel marzo 2004 dalla base spaziale di Kourou nella Guyana Francese iniziando un viaggio che avrebbe richiesto un decennio per raggiungere il bersaglio, una durata necessaria perché non esistono razzi abbastanza potenti da raggiungere direttamente una cometa lontana e in movimento rapido costringendo la sonda a sfruttare la gravità dei pianeti per accelerare progressivamente. La traiettoria ha incluso quattro flyby gravitazionali, tre attorno alla Terra e uno attorno a Marte, che hanno gradualmente aumentato la velocità della sonda permettendole di raggiungere la cometa che si trovava oltre l’orbita di Giove quando l’inseguimento è iniziato. Per risparmiare energia durante la parte più lontana del viaggio quando i pannelli solari ricevevano poca luce, la sonda è stata messa in ibernazione per trentuno mesi, un sonno profondo da cui è stata risvegliata nel gennaio 2014 quando si è avvicinata abbastanza al Sole da poter operare normalmente. L’arrivo in agosto ha permesso mesi di osservazione ravvicinata della cometa per selezionare il sito di atterraggio migliore, rivelando una forma a doppio lobo che ricordava un’anatra di gomma con una superficie molto più variegata e complessa di quanto le osservazioni da Terra avessero suggerito.
L’atterraggio drammatico e i problemi tecnici
La discesa di Philae verso la superficie della cometa il dodici novembre doveva durare circa sette ore durante le quali la gravità minima della cometa, centomila volte inferiore a quella terrestre, rendeva il controllo estremamente delicato richiedendo sistemi di ancoraggio per impedire che il lander rimbalzasse nello spazio dopo il contatto. Purtroppo i thruster a gas compressi che dovevano spingere Philae verso il basso durante l’atterraggio non si sono attivati, e gli arpioni che dovevano ancorare il lander alla superficie non hanno sparato, risultando in un atterraggio molto più avventuroso del previsto con il lander che è rimbalzato due volte prima di fermarsi in una posizione non pianificata. La posizione finale ha collocato Philae in una zona ombreggiata dove i pannelli solari ricevevano solo una frazione della luce prevista, limitando drasticamente l’energia disponibile per le operazioni scientifiche e condannando il lander a esaurire le batterie primarie in poco più di due giorni invece di operare per mesi come pianificato. Nonostante questi problemi l’atterraggio è stato un successo storico dimostrando che era possibile raggiungere la superficie di una cometa anche se le condizioni operative erano ben lontane dall’ideale.
La scienza nelle cinquantasette ore di batteria
Philae ha lavorato freneticamente nelle cinquantasette ore di autonomia delle batterie primarie prima che l’energia si esaurisse, completando la maggior parte degli esperimenti scientifici previsti e trasmettendo dati preziosi a Rosetta che li rilanciava verso Terra. Le fotografie della superficie hanno rivelato un paesaggio alieno con rocce, polvere e strutture che nessun essere umano aveva mai visto da vicino, mentre gli strumenti hanno analizzato la composizione del suolo rilevando molecole organiche complesse che supportano l’ipotesi che le comete possano aver contribuito alla chimica prebiotica della Terra. Il trapano che doveva raccogliere campioni dal sottosuolo ha funzionato anche se la posizione inclinata del lander ha complicato le operazioni, e gli spettrometri hanno identificato la firma chimica della cometa fornendo dati che saranno analizzati per anni. Prima che le batterie si esaurissero completamente, Philae è stato ruotato per ottimizzare l’esposizione al sole nella speranza che l’avvicinarsi della cometa al Sole nei mesi successivi avrebbe fornito abbastanza energia per risvegliare il lander e riprendere le operazioni, una speranza che si è effettivamente realizzata brevemente nel 2015.
Perché studiare le comete è fondamentale
Le comete sono considerate fossili del sistema solare primordiale, resti della nebulosa originale da cui sono nati il Sole e i pianeti quattro miliardi e seicento milioni di anni fa, conservati quasi inalterati nelle fredde regioni esterne dove le temperature sono troppo basse per permettere trasformazioni chimiche significative. Studiare la composizione di una cometa significa letteralmente esaminare i materiali originali da cui è emerso il nostro mondo, comprendere la chimica del sistema solare delle origini e come questa si è evoluta per produrre i pianeti che conosciamo. L’ipotesi che le comete abbiano portato acqua sulla Terra è supportata dal fatto che il nostro pianeta si è formato troppo vicino al Sole per trattenere acqua durante la formazione, suggerendo che gli oceani derivino da bombardamento successivo di comete e asteroidi ricchi di ghiaccio. La presenza di molecole organiche complesse nelle comete solleva la possibilità affascinante che gli ingredienti della vita siano arrivati dallo spazio invece di formarsi sulla Terra, un’ipotesi che Rosetta contribuisce a testare analizzando esattamente quali molecole sono presenti e in quali quantità.
Rosetta continua la missione scientifica
Mentre Philae giaceva in ibernazione sulla superficie, la sonda Rosetta continuava a orbitare attorno alla cometa seguendola nel suo viaggio verso il Sole e osservando i cambiamenti drammatici che si verificavano man mano che il ghiaccio iniziava a sublimare creando la caratteristica coda che rende le comete visibili anche dalla Terra. Le telecamere hanno documentato getti di gas e polvere che erompevano dalla superficie mentre il calore solare penetrava sotto la crosta, un processo che le comete ripetono ogni volta che passano vicino al Sole e che gradualmente le consuma lasciando detriti che formano le famose piogge di meteoriti quando la Terra attraversa le loro orbite. Gli strumenti hanno misurato la composizione della chioma di gas che circonda il nucleo identificando acqua, anidride carbonica, monossido di carbonio e dozzine di altre molecole in una chimica complessa che i modelli precedenti non avevano completamente previsto. La missione scientifica sarebbe continuata fino a settembre 2016 quando Rosetta stessa è stata deliberatamente fatta schiantare sulla superficie della cometa concludendo un’avventura che ha fornito più dati sulle comete di qualsiasi missione precedente.
L’impatto mediatico e il coinvolgimento pubblico
L’ESA ha gestito la comunicazione della missione con un approccio moderno che ha catturato l’immaginazione del pubblico mondiale, con milioni di persone che hanno seguito l’atterraggio in diretta streaming, hashtag #CometLanding che è diventato trending topic mondiale, e una narrazione coinvolgente che personificava la sonda e il lander come esploratori coraggiosi in un’avventura cosmica. I cartoni animati creati dall’ESA che raccontavano la storia di Rosetta e Philae sono diventati virali umanizzando una missione scientifica complessa in modi che le comunicazioni tecniche tradizionali non avrebbero mai potuto raggiungere. Le foto della cometa pubblicate quasi in tempo reale permettevano al pubblico di vedere paesaggi alieni insieme agli scienziati creando un senso di partecipazione all’esplorazione che generazioni precedenti non avevano mai sperimentato. Il successo comunicativo ha dimostrato che le missioni spaziali potevano generare entusiasmo pubblico paragonabile a quello dell’era Apollo quando la comunicazione era gestita con creatività e sensibilità per le aspettative del pubblico contemporaneo.
L’eredità duratura dell’esplorazione cometaria
Rosetta e Philae rimarranno per sempre sulla cometa 67P, testimoni silenziosi dell’ingegno umano che continueranno a orbitare attorno al Sole come parte di quel corpo celeste che hanno studiato, un monumento permanente alla curiosità scientifica e alla capacità tecnica dell’umanità di raggiungere i luoghi più remoti del sistema solare. I dati raccolti saranno analizzati per decenni fornendo insight sulle origini del sistema solare, sulla possibile origine extraterrestre dell’acqua e delle molecole organiche terrestri, e sulla fisica delle comete che rimane incompletamente compresa nonostante secoli di osservazioni. La missione apre la strada a imprese future ancora più ambiziose come il ritorno di campioni da comete o asteroidi che permetterebbe analisi di laboratorio impossibili con strumenti remoti, o l’estrazione mineraria di risorse spaziali che le comete potrebbero fornire per future esplorazioni umane del sistema solare. Per chiunque abbia guardato il cielo notturno chiedendosi cosa fossero quelle stelle cadenti o come fosse fatta una cometa, Rosetta ha fornito risposte concrete trasformando oggetti mitologici in mondi reali che l’umanità può ora studiare, comprendere e eventualmente visitare di persona.
