Attività Spaziali Future

iaps-bepi-colomboBepi Colombo è la prima missione europea a Mercurio e verrà lanciato a ottobre 2018 per un viaggio verso il più piccolo e sconosciuto pianeta terrestre del nostro Sistema Solare. Dovrà resistere a temperature fino a 350 °C e raccogliere dati per un anno, con la possibilità di estendere la missione per un ulteriore anno. La missione comprende due orbiter: il Mercury Planetary Orbiter (MPO) e il Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO). BepiColombo è uno sforzo congiunto tra ESA e la Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA).

Per lo IAPS, Bepi Colombo sarà tra le principali attività dei prossimi dieci anni, con la PIship degli esperimenti ISA (l’accelerometro) e Serena (per l’analisi delle particelle neutre e ionizzate) e la collaborazione ad altri esperimenti.

IAPS’ Serena ESA’s Bepi Colombo ESA Science and technology

iaps-exomarsI principali obiettivi scientifici della missione europea ExoMars sono la ricerca di tracce di vita passata e presente su Marte, la caratterizzazione geochimica del pianeta, la conoscenza dell’ambiente marziano e dei suoi aspetti geofisici e l’identificazione dei possibili rischi per le future missioni umane.

Due missioni compongono il programma ExoMars: un Orbiter completo di un Entry, Descent and Landing Demonstrator Module lanciato nel 2016 e un Rover il cui lancio è previsto per il 2020. I due progetti sono realizzati da ESA con la collaborazione di Roscosmos.

L’Italia ha una forte partecipazione nella missione e l’INAF-IAPS è coinvolto negli strumenti NOMAD (Nadir and Occultation for MArs Discovery) per analizzare i gas traccia dell’atmosfera marziana  e MA_MISS (Mars Multispectral Imager for Subsurface Studies) spettrometro per l’analisi dell’evoluzione geologica e biologica del sottosuolo marziano.

ESA’s ExoMars ASI’s ExoMars

iaps-solar-orbiterSolar Orbiter (ESA) rappresenta una grande opportunità per scoprire i legami fondamentali che esistono tra l’atmosfera solare magnetizzata e la dinamica del vento solare che, in ultima analisi, sono alla base della meteorologia spaziale . Nel mese di ottobre del 2011, Solar Orbiter è stato scelto come missione M1 di Cosmic Vision ed è entrato nella fase di realizzazione nel 2012 per essere poi lanciato nel mese di ottobre del 2018. La sua orbita, durante la fase operativa, sarà caratterizzata da un perielio di soli 0.28AU che permetterà di osservare la superficie del Sole ad altissima risoluzione spaziale. Inoltre, approfittando di un’inclinazione orbitale superiore a 30° rispetto all’equatore celeste, verso la fine della missione, sarà possibile osservare per la prima volta direttamente le regioni polari. Queste osservazioni da remoto, insieme alle misure fornite dagli strumenti in-situ, rappresenteranno gli ingredienti necessari per svelare i meccanismi alla base della generazione ed il riscaldamento del plasma coronale.

Il payload scientifico comprende due strumenti con importanti contributi italiani: METIS (Multi Element Telescope for Imaging e Spectroscopy) e SWA (Solar Wind Analyzer) . Il coronografo METIS è costituito da un Imager coronale nel VL e nell’UV (HI Ly α). Questo coronografo ha una PIship italiana (INAF – OATo) . L’analizzatore di plasma SWA è una suite di 4 sensori di plasma completamente gestiti da una singola DPU. SWA misurerà le funzioni di distribuzione delle velocità delle particelle costituenti il plasma del vento solare. SWA ha una CoPIship italiana (INAF – IAPS) responsabile della DPU. METIS e SWA sono realizzati nell’ambito di contratti ASI .

ESA’s Solar Orbiter UCL’s Solar Orbiter

iaps-athenaATHENA+ è un osservatorio nei raggi X proposto tra le missioni di classe L (large) dell’ESA. E’ stato concepito per risolvere alcune delle fonadamentali domande di astrofisica nel decennio 2020. INAF e IAPS sono strettamente coinvolti in ATHENA+ dalle prime fasi del progetto.

IRAP’s ATHENA+

La pagina web IRAP dedicata a Athena+ Link

iaps-juiceGanimede, Europa e Callisto, le lune ghiacciate del sistema gioviano, saranno al centro di Jupiter Icy moons Explorer (JUICE), il nuovo progetto europeo di esplorazione planetaria scelto tra le missione L1 della Cosmic Vision dell’ESA. JUICE, che verrà lanciata nel 2022 da Kourou e raggiungerà Giove nel 2030, svolgerà la sua missione di studio per tre anni in un ambiente – quello gioviano – molto somigliante ad un Sistema Solare in miniatura.

Il ruolo italiano in generale su JUICE è molto importante e esteso sul territorio nazionale. INAF parteciperà con ruoli di leadership nel campo dei radar e delle camere iperspettrali, o nell’ambito degli atomi neutri e, in maniera più marginale, nella radioscienza.

ESA’s JUICE

iaps-loftLOFT, il Large Observatory For X-ray Timing, è una missione spaziale proposta con l’intento di rispondere alle domande fondamentali sul moto della materia orbitante vicino all’orizzonte degli eventi di un buco nero e sullo stato dell’arte delle stelle di neutroni.

LOFT è stato recentemente selezionato da ESA come una delle 4 missioni del programma Cosmic Vision in competizione per un lancio nei primi anni del 2020.

ISDC’s LOFT

iaps-spicaLa missione giapponese SPICA (Space Infrared telescope for Cosmology and Astrophysics) ha come scopo l’osservazione astronomica nel medio e lontano infrarosso (imaging e spettroscopia tra 5-210µm) con sensibilità mai raggiunte sino ad oggi, fino a due ordini di grandezza migliori di quelle degli strumenti di Herschel, grazie all’utilizzo di criogeneratori a bordo che raffredderanno lo specchio primario a circa 6K.

La partecipazione italiana, coordinata dallo IAPS, include l’elettronica ed il software di controllo, gli amplificatori a basso rumore e la collaborazione sul ground segment e sulla definizione dei programmi scientifici.

IAPS’ SPICA JAXA’s SPICA ESA’s SPICA SRON’s SPICA

XIPEXIPE (X-ray Imaging Polarimetry Explorer) è una nuova idea di missione selezionata dall’ESA  a giugno 2015, nell’ambito del programma Cosmic Vision M4, per una fase di studio della durata di due anni. L’obiettivo della missione è l’osservazione di sorgenti celesti che emettono raggi X polarizzati.

La missione XIPE consentirebbe per la prima volta di eseguire osservazioni di polarizzazione di raggi X risolte in energia e tempo,  ottenendo contemporaneamente l’immagine della sorgente.

La missione XIPE si prefigge di osservare i fenomeni di accelerazione di particelle cariche nelle sorgenti tra le più turbolente dell’universo come i resti supernova, le emissioni a getto e le Pulsar Wind Nebulae. La missione XIPE consentirebbe di studiare anche l’emissione di raggi X polarizzati da sorgenti aventi un campo magnetico estremamente intenso come le variabili magnetiche cataclismiche, le pulsar in accrescimento e le magnetar. Nel lungo elenco di candidati all’osservazione si annoverano anche sorgenti extragalattiche come i nuclei galattici attivi. La missione XIPE consentirebbe studi di fisica fondamentale, compresa la ricerca di antimateria, avendo l’Universo come un grande laboratorio.

La missione XIPE costituisce una collaborazione tra numerosi paesi europei facenti parte dell’ESA. I rivelatori sensibili alla polarizzazione dei raggi X previsti nella missione sono stati sviluppati negli anni all’interno della collaborazione tra  INFN e INAF, con il supporto dell’ASI.

Il nome della missione richiama quello della divinità mixteca Xipe-Totec  in origine chiamata semplicemente Xipe, assimilata poi dalla mitologia azteca. Essa presiedeva alla rinascita, simboleggiando il seme di mais che spogliato della sua pelle germoglia per dare nutrimento all’umanità.

ISDC’s XIPE

IXPELa missione IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) è stata selezionata come prossima missione spaziale del programma Explorer della NASA. La data di lancio è prevista per la fine del 2020.

La missione IXPE costituisce  la prima concreta possibilità di dare inizio all’era dello studio della polarizzazione dei raggi X da sorgenti celesti. La missione IXPE misurerà la polarizzazione dei raggi X emessi da sorgenti quali ad esempio stelle di neutroni, Pulsar Wind Nebulae e buchi neri.

I rivelatori sensibili alla polarizzazione dei raggi X sono sviluppati all’interno della collaborazione tra  INFN e INAF, con il supporto dell’ASI.

IXPE NASA Info sulla missione