Ricerca: fotocamere delle sonde spaziali

mast-camL’unico modo che abbiamo per documentare la realtà di qualcosa è fotografarla o filmarla. E se è pur vero che in un’era digitalizzata come la nostra sia facilissimo falsificare qualsiasi immagine è altrettanto vero che nei siti della NASA sono presenti le foto realizzate dalle fotocamere montate sulle sonde spaziali che si sono alternate in questi decenni nel testimoniare l’attività esplorativa dello spazio. Ora, alle realtà russa e americana, si sono aggiunte quella indiana e quella cinese e tutto diventa maledettamente sempre più vero e realistico.
In questa breve carrellata esamineremo le apparecchiature fotografiche che hanno segnato la storia delle scoperte astronomiche sulla Luna e su alcuni pianeti del nostro Sistema Solare, partendo però non dall’inizio ma da quando la tecnologia terrestre è riuscita a mettere a punto preziosità tecnologiche affidabili, ovvero dal 2000. In chiave ufologica è assai importante capire che tipo di tecnologia invia a terra immagini della Luna e di Marte poiché la definizione fa la differenza.

Le sonde spaziali

Le sonde spaziali sono come piccole navicelle spaziali esplorative, prive di equipaggio, ma cariche di strumentazione di ogni tipo, in viaggio verso i pianeti e satelliti del nostro Sistema Solare; si distinguono dai satelliti artificiali perché questi ultimi girano solo attorno al nostro pianeta: http://www.nasa.gov/missions/current/index.html#.VQFP-OG8ySc.

Il primo tipo di sonda spaziale è la FlyBy, per sorvoli ad alta velocità, con orbite spesso eliocentriche o su traiettorie di fuga, ma mai in orbita attorno al corpo celeste (Voyager, Pioneer).
Il secondo tipo è l’Orbiter, per esplorazioni strumentali in volo ravvicinato e quindi in orbita attorno al corpo celeste (Magellan, Galileo, Mars Odissey).
Il terzo tipo è la Probe, generalmente portata a destinazione con un Orbiter e utilizzata per studiare l’atmosfera (Luna Impact Probe di Chandrayaan-1, Huygens di Cassini e Probe di Magellano), il suolo o per realizzare mappature fotografiche di vario tipo.
Il quarto tipo è il Lander che, essendo un vero e proprio modulo di discesa su di un corpo celeste, viene utilizzato per esplorazioni ravvicinate, analisi chimico-fisiche, realizzazione di immagini e filmati (Luna 1, Deep Space, Phoenix Mars Lander, Mars Pathfinder, Viking, Philae).
Il quinto tipo è il Rover, un vero e proprio veicolo automatico, alimentato da batterie e da pannelli solari, con cui si esplora in diretta e per più tempo la superficie di un corpo celeste (Lunochod, Sojourner, Mars Esploration Rover, Spirit, Opportunity, Curiosity).
Il sesto tipo di sonda è un vero e proprio osservatorio spaziale, in orbita terrestre o solare, che viene utilizzato per studiare l’universo in senso lato, indagando in tutto lo spettro elettromagnetico (Chandra, Hubble Space Telescope).

La sonda Chandrayaan-1 (Luna)

Questa sonda ha segnato l’entrata in campo dell’India. Lanciata il 22 ottobre 2008 dal Satish Dhawan Space Centre, il 14 novembre la Luna Impact Probe, separatasi dall’orbiter Chandrayaan-1 ad una quota di 100 km, ha impattato in maniera controllata il Polo Sud lunare, nei pressi del cratere Shackleton. Dopo quasi un anno sono iniziati i primi problemi tecnici ed il 29 agosto ha smesso di inviare segnali a Terra.

Tra i suoi più grandi successi viene ricordata la scoperta di molecole d’acqua, in maniera assai diffusa, sul suolo lunare. Era equipaggiata con diversi strumenti fografici: una fotocamera CMOS con risoluzione di 5 m, denominata “Mapping Camera Terrain”, una telecamera con cui ha prodotto una mappatura ad alta risoluzione delle Luna e una videocamera CMOS per eseguire una mappatura mineralogica nella banda 400-900 nm, ad una risoluzione spettrale di 15 nm ed una spaziale di 80 metri. Sembra che, in totale, siano state acquisite circa settantamila immagini tridimensionali della superficie lunare durante le sue tremila orbite. Il sistema di “risoluzione fino a 5 metri” è però stato utilizzato solo per pochissime fotografie: per la maggior parte si è preferito utilizzare definizioni di risoluzione di cento metri. Questa sonda ha certificato, con le proprie immagini, il sito di allunaggio della navicella spaziale Apollo 15 e con gli strumenti per la lettura degli spettri di massa la presenza di acqua ghiacciata praticamente ovunque. Tra le scoperte ulteriori va segnalata quella di una grande grotta sotto la superficie lunare: praticamente un tunnel nei pressi dell’equatore lunare, di natura verosimilmente naturale (vulcanica), lungo circa due km e largo circa 360 metri. In precedenza l’orbiter lunare Kaguya aveva scoperta un’altra grotta.

La sonda Chang’e 1 (Luna)

Lanciata il 24 ottobre 2007 dal cosmodromo di Xichang ed entrata in orbita ellittica lunare il 5 novembre 2007, con quota da 210 a 8600 km e si è schiantata sul suolo lunare il primo marzo 2009, su decisione presa da terra. Era dotata di una stereocamera con una risoluzione ottica di 160 metri ed aveva l’obiettivo di eseguire una mappa tridimensionale, ad alta risoluzione, della superficie lunare.

La sonda Chang’e 2 (Luna)

Lanciata l’1 ottobre 2010 dal solito cosmodromo, era sostanzialmente simile alla sorella 1 ed ha inizialmente orbitato a 100 km di quota dalla Luna per poi spostarsi su di un’orbita ellittica con una quota di perilunio (Se la traiettoria è un’orbita ellittica, il perilunio è l’estremità più vicina alla Luna dell’asse maggiore dell’orbita) di soli 15 km e di apolunio (Contrario di perilunio, quindi punto di massima distanza) di 100 km.
Era dotata di due fotocamere: una in grado di risolvere oggetti di un metro di diametro dalla quota di orbita ed un’altra con una risoluzione di 10 metri. L’8 novembre sono state presentate alla stampa le immagini della superficie lunare con una risoluzione di 1,3 metri. Nel febbraio 2012 la Cina ha pubblicato una mappa completa della superficie lunare, sottolineando il fatto che quella fosse la mappa a maggior risoluzione mai realizzata al mondo.

La sonda Chang’e 3 (Luna)

Lanciata l’1 dicembre 2013 dal solito cosmodromo di Xichang, comprendeva un rover lunare lungo un metro e mezzo, progettato per separarsi dal lander ed esplorare la superficie lunare grazie all’alimentazione fornita da pannelli solari: il suo nome è Yutu ed era dotato di telecamere panoramiche (PAM CAM) per le trasmissioni video e telecamera stereoscopica (Descent Camera); aveva poi un telescopio: il Lunar-based Ultraviolet Telescope (LUT) e l’Extreme Ultraviolet Imager (EUV).
Ha avuto diversi problemi e quasi tutta la sua attività è stata tracciata dalla Lunar Reconnaissance Orbiter Camera montata a bordo della sonda Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). Purtoppo, dal 4 marzo 2015 Yutu non può più muoversi in quanto potrebbe essere stato danneggiato da una roccia, ma è però ancora in grado di lavorare far funzionare i propri strumenti.

La sonda LRO o Lunar Reconnaissance Orbiter (Luna)

Lanciata il 18 giugno 2009 dalla Air Force Station di Cape Canaveral (Florida). Era dotata di uno strumento fotografico innovativo: la Lunar Reconnaissance Orbite Camera (LROC), composta da una coppia di camere ad angolo stretto (Narrow-angle cameras o NAC) ed una singola camera grandangolare (wide-angle camera o WAC) in grado di fornire un mappatura ad alta definizione (0,5 metri) della superficie lunare ed identificare chiaramente tutti i siti di allunaggio delle missioni Apollo (http://lroc.sese.asu.edu/). Assieme alla sonda LRO è stata lanciata la sonda LCROSS (Lunar CRater Observation and Sensing Satellite), progettata per rilevare la presenza di ghiaccio nelle regioni perennemente in ombra, in prossimità dei poli polari. Era attrezzata con macchine fotografiche nel visibile e nell’infrarosso (http://www.nasa.gov/mission_pages/LCROSS/main/): la Visible Camera (VIS), le Near Infrared Cameras (Nir1 e Nir2) e le Mid-Infrared Cameras (Mic1 e Mic2).

La sonda MRO o Mars Reconnaissance Orbiter (Marte)

Lanciata il 12 agosto 2005, aveva l’obiettivo di analizzare in maniera dettagliata il pianeta Marte per individuare, con strumentazione ad altissima risoluzione, siti per le missioni future. Innanzitutto vi era il potentissimo telescopio HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment), a riflessione, di 0,5 m e con potere risolutivo di 0,3 m ad una quota di 300 km, in grado di produrre immagini stereoscopiche con una definizione di 0,25 metri. Vi era poi la CXT (Context Imager Camera), in grado di fornire immagini monocromatiche, larghe 40 km e con una risoluzione di 8 metri.

La sonda SPIRIT o Mars Exploration Rover o MER-A (Marte)

Lanciata il 10 giugno 2003, avrebbe dovuto funzionare per circa tre mesi ma ha continuato a fornire dati ed immagini fino al 22 marzo 2010, allorquando si sono definitivamente persi i contatti: http://mars.nasa.gov/mer/home/.
Era dotata della famosa Panoramic Camera Stereo a colori, in grado di ruotare di 360° per ottenere viste panoramiche del paesaggio marziano. Era talmente piccola che poteva alloggiare sul palmo di una mano ma con essa si sono potute ottenere fotografie panoramiche impressionanti, da 4.000 a 24.000 pixel. Questo apparecchio fotografico è passato alla storia dell’ufologia per aver immortalato la roccia marziana a forma antropomorfa di alieno (Sempreché la Natura abbia la capacità, non sulla Terra ma, ovviamento, lontano da qui, di creare forme totalmente simili a quelle di noi piccoli esseri umani!!!).

La sonda OPPORTUNITY o Mars Exploration Rover o MER-B (Marte)

Lanciata il 7 luglio 2003, si è posata sull’altra parte di Marte. Dotata di una strumentazione fotografica simile a quella della sorella Spirit, con risoluzione di 1600×1200 pixel, è tuttora operativa (http://mars.nasa.gov/mer/home/).
La MastCam è dotata di zoom meccanico e può riprendere oggetti distanti un chilometro, con una risoluzione di 10 cm per pixel. Attraverso due camere stereoscopiche (tridimensionali), fornisce immagini in colori reali, ma a 1200×1200 pixel. La stessa è in grado di riprendere video in HD (1280×720 pixel) a 10 frame al secondo e compressione hardware.
La MaHLI o Mars Hand Lens Imager è invece dedicata al micromondo; montata su di un braccio robotico, acquisisce immagini microscopiche di rocce e suolo, con definizione a 1600×1200 pixel, in colori veri ed una risoluzione massima di 12,5 micrometri per pixel. Questo gioiello tecnologico è anche in grado di riprendere immagini al buio.
La MARDI o Mars Descent Imager ha invece avuto il ruolo primario di riprendere l’area di discesa e così mappare il suolo marziano con una definizione di 1600×1200 pixel.

La sonda CURIOSITY o Mars Science Laboratory o MSL (Marte)

Lanciata il 26 novembre 2011, si è posata sul suolo marziano il 6 agosto 2012 ed avrebbe dovuto funzionare per almeno due anni con lo scopo di verificare la possibilità passata di Marte di sostenere la vita (http://mars.jpl.nasa.gov/msl).
Questa sonda è dotata di un’ottima strumentazione fotografica, del tutto simile a quella di Opportunity e con la sola eccezione di avere una definizione della MastCam leggermente inferiore (1200×1200 pixel).

La sonda MOM o Mars Orbiter Mission (Marte)

Lanciata il 5 novembre 2013 dall’Indian Space Research Organisation, è entrata in orbita marziana il 24 settembre 2014. Questa sonda è dotata di una fotocamera a colori denominata MCC o Mars Colour Camera, il primo vero gioiello tecnologico che opera fuori dalla Terra. Opera nel campo del visibile, fra 0,4 e 0,7 micron ed ha una risoluzione di 2048×2048 pixel.

La sonda DAWN (Marte)

Lanciata il 27 settembre 2007 dalla NASA è entrata nell’orbita del pianeta nano Cerere il 6 marzo 2015, dopo un viaggio durato circa sette anni e qui, ha il compito di dare una risposta agli interrogativi su questo pianeta. Non si tratterà solo di scoprire la presenza o meno di acqua ghiacciata ma si dovrà dare una risposta ai diversi punti bianchi e luminosissimi che si osservano al telescopio. In particolare ve ne sono due che si trovano all’interno di un cratere di circa 90 km di diametro ( http://dawn.jpl.nasa.gov/ ).
Risulta equipaggiata con due telecamere identiche, ma ciascuna con una propria ottica ed una propria elettronica. Ognuna è stata dotata di un sistema ottico con una lunghezza focale di 150 mm e può acquisire immagini all’infrarosso.

La sonda Mars Express Orbiter (Marte)

Lanciata il 2 giugno 2003 dal cosmodromo di Baikonur in Kazakistan, questa sonda dell’agenzia spaziale europea ha raggiunto l’orbita marziana il 25 dicembre 2003 mentre il 19 dicembre era stato sganciato il lander Beagle 2 che sembre essersi schiantato al suolo ed è stato dichiarato perso il 6 febbraio 2004. Questa sonda ha dimostrato la presenza di acqua su Marte, in modo particolare al Polo Sud mentre il suo spettrometro ha dimostrato che nell’atmosfera marziana vi sono metano e ghiaccio sotterranei: insomma, sembra che lassù vi siano ancor microrganismi viventi, con buona pace dei soloni dell’unicità della vita sulla Terra (Leggi l’articolo specifico: “Misteri: ombre su Marte”).
La sonda è equipaggiata con una modesta strumentazione fotografica ma le immagini che invia a Terra sono continue. La Visual Monitoring Camera (VMC), ancora ben funzionante a distanza di tanti anni lavora in automatico inviando il materiale fotografico direttamente su Flikr. Il sensore è un CMOS e le dimensioni delle immagini sono di 640×480 pixel. Pertanto, a 10.000 km la risoluzione è di 11,5 km per pixel.