È la missione Ariel (Atmospheric Remote-Sensing Infrared Exoplanet Large-survey), dedicata allo studio delle atmosfere dei pianeti in orbita attorno a stelle distanti, quella selezionata oggi dallo Space Programme Committee dell’Agenzia Spaziale Europea (Esa) quale prossima missione di classe media. Ariel verrà lanciata nel 2028 e nell’arco di quattro anni osserverà oltre 1000 esopianeti, realizzando un vero e proprio censimento della composizione chimica delle loro atmosfere. I dati raccolti permetteranno di rispondere a domande fondamentali sulla formazione ed evoluzione dei sistemi planetari e se possano esistere attorno ad altre stelle sistemi planetari simili al nostro. La missione Ariel è stata sviluppata da un consorzio di oltre cinquanta Istituti di quindici nazioni europee: Italia, Gran Bretagna, Francia, Polonia, Spagna, Olanda, Belgio, Austria, Danimarca, Irlanda, Germania, Ungheria, Portogallo, Repubblica Ceca e Svezia. La coordinatrice della missione è Giovanna Tinetti dello University College di Londra.

L’Italia, con il sostegno dell’Agenzia spaziale italiana, esprime due co-principal investigators, Giusi Micela dell’Inaf di Palermo e Pino Malaguti dell’Inaf di Bologna, supportati da un team che include numerosi altri scienziati e strutture dell’Istituto nazionale di astrofisica a cui si aggiungono l’Università di Firenze, l’Istituto di fotonica e nanotecnologie del Cnr di Padova e l’Università Sapienza di Roma.

«È con profonda soddisfazione che apprendiamo la notizia» commenta Nichi D’Amico, presidente dell’Inaf. «Si tratta di una missione spaziale di prestigio che vede la partecipazione in prima linea del nostro Istituto. Anche geograficamente: le due strutture dell’Inaf maggiormente coinvolte si trovano una a Palermo e l’altra a Bologna. Una conferma dell’efficacia della qualificata presenza dell’Inaf in tutto il territorio nazionale».

«La selezione della missione Ariel, come missione M4 del programma Cosmic Vision di Esa, rafforza un ruolo di leader per l’Italia sia scientifico che industriale nel campo della ricerca degli esopianeti, già acquisito dal nostro Paese con le altre due missioni Cheops e Plato, entrambe di Esa», ribadisce Barbara Negri, responsabile dell’Unità per l’esplorazione e l’osservazione dell’universo dell’Asi. «La realizzazione da parte italiana degli elementi ottici del telescopio e del cuore dell’elettronica dello strumento rendono il ruolo nazionale ancora una volta cruciale per una missione Esa. Completa il quadro delle attività italiane il coordinamento, insieme a Uk, della parte scientifica del segmento di terra che tratterà e analizzerà i preziosi dati della missione».

La missione Ariel osserverà pianeti con dimensioni simili a quelle di Giove e Nettuno, spingendosi fino alle cosiddette super-terre: pianeti con un diametro di poco superiore al nostro. I pianeti che verranno studiati avranno temperature principalmente comprese tra 300 gradi fino a 2000 gradi, e quindi saranno per la maggior parte non abitabili. La scelta di studiare corpi celesti così caldi è dovuta al fatto che, a quelle le loro atmosfere siano ben mescolate. Questa condizione consentirà agli strumenti a bordo di Ariel di rilevare tutti gli elementi chimici presenti, compresi quelli più pesanti che altrimenti sarebbero nascosti in atmosfere più fredde e stratificate, come nel caso di Giove e Nettuno.

Ariel raccoglierà la luce visibile e infrarossa proveniente dai sistemi extrasolari, grazie ad uno specchio ellittico di circa un metro che sarà realizzato in Italia con una tecnica innovativa e il cui prototipo è stato già realizzato durante la preparazione della missione. La luce raccolta sarà scomposta dal sistema ottico e analizzata dai sensori di bordo, in maniera tale da consentire l’identificazione degli elementi chimici presenti nelle atmosfere degli esopianeti osservati durante il loro transito davanti o dietro la stella madre.

Ariel sarà lanciato dalla base Esa di Kourou nella Guyana francese con un razzo Ariane 6 e messo in orbita al punto di Lagrange 2 (L2), un punto di equilibrio gravitazionale a 1,5 milioni di chilometri dalla Terra, dove il veicolo spaziale è al riparo dal Sole e ha una visione chiara di tutto il cielo. Da quella posizione sarà possibile osservare e studiare al meglio i pianeti extrasolari già scoperti da altre missioni.

Per saperne di più: