STARTDUST

STARDUST

La sonda Stardust fu lanciata il 7 febbraio 1999 da Cape Canaveral in Florida. Si tratta della prima sonda nella storia dell’esplorazione spaziale che ha riportato a Terra del materiale prelevato su una cometa e la seconda missione a riportare del materiale extraterrestre dopo i campioni di suolo lunare prelevato dalle missioni Apollo. La capsula che ha portato a Terra i campioni raccolti il 2 gennaio 2004 da Stardust durante la fase di fly-by con la cometa, è atterrata il 15 gennaio 2006 nel deserto dello Utah. E’ stata recuperata da un elicottero e portata al Johnson Space Center della NASA a Houston per essere aperta in una camera sterile.
Il principale obiettivo della missione era raccogliere e riportare a Terra campioni della componente solida della chioma della cometa 81P/Wild2.

Il metodo di raccolta si è basato sull’uso di una grata di alluminio in cui sono stati fissati dei mattoni di aerogel, un particolare composto di silicio e ossigeno con una bassissima densità. Un materiale molto poroso che si può definire una spugna di vetro, con particolare proprietà di isolamento termico e resistenza meccanica.
Un secondo obiettivo era quello di raccogliere con lo stesso metodo anche grani di polvere interstellare che, a causa del moto del Sistema Solare attraverso la Galassia, transitano nel nostro sistema planetario.

Particolare del racchettone con al centro l’impatto di un frammento cometario catturato nell’aerogel.

Infine, naturalmente, l’analisi in laboratorio del materiale raccolto. Per questo la NASA ha chiesto la collaborazione dei laboratori di tutto il mondo selezionandoli sulla base della disponibilità di strumentazione d’avanguardia e per l’esperienza dei ricercatori nell’analisi di micro-particelle. I gruppi selezionati (197 ricercatori in tutto il mondo) hanno costituito il Preliminary Examination Team (PET), organizzato in diversi sub-team dedicati a diversi aspetti analitici: spettroscopia, composizione, studio della componente organica, mineralogia, abbondanze isotopiche e studio dei crateri prodotti dall’impatto delle particelle nell’alluminio della struttura in cui erano fissati i blocchi di aereogel. Il PET si è dedicato all’analisi dei campioni da marzo a settembre 2006, fino alla pubblicazione dei risultati su un volume dedicato della rivista Science.

Ricerca

LANDS (Laboratory ANalyses of Dust from Space), composto da ricercatori dell’Osservatorio Astronomico e dell’Università “Parthenope” di Napoli e dell’Osservatorio Astrofisico di Catania, è l’unico team italiano selezionato dalla NASA per entrare a far parte del PET e quindi contribuire alla prima fase di analisi dei campioni di polvere cometaria raccolti.
Il lavoro del PET era dedicato ad analisi volte a:

fornire una iniziale caratterizzazione dei campioni con particolare enfasi sui possibili effetti dovuti al processo di raccolta;
confrontare i risultati con meteoriti e IDPs (Interplanetary Dust Particles);
definire l’abbondanza di materiale pre-solare e pre-biotico.

Uno dei grani analizzati dal team LANDS.

Il team LANDS si è occupato in questa fase di determinare le proprietà chimiche, mineralogiche, morfologiche e spettroscopiche dei grani assegnati ai nostri laboratori utilizzando tre diverse tecniche di misura: Microspettroscopia InfraRossa (IR), microspettroscopia Raman e microscopia elettronica a scansione – microanalisi.
I risultati ottenuti rivelano la presenza di molecole organiche nei grani della cometa Wild2. In particolare, il rapporto delle bande IR CH₂/CH₃ indicano la presenza di molecole organiche più lunghe di quelle osservate nel mezzo interstellare. Da misure di microspettroscopia Raman si deduce che la componente carboniosa presente nella particelle ha una struttura simile a quella presente nelle IDPs. Risultati che insieme all’osservazione di minerali con elevate temperature di formazione forniscono importanti informazioni sulla natura delle comete, corpi meno primordiali di quanto si sia ritenuto sinora che possono aver avuto un ruolo nelle prime fasi evolutive della vita sulla Terra, e sulla dinamica di formazione del Sistema Solare.
Grazie al coinvolgimento del team LANDS nel PET accederemo facilmente alla seconda fase di analisi, proseguendo lo studio dei grani e procedendo al confronto con campioni analoghi cometari prodotti e caratterizzati nei nostri laboratori in modo da approfondire lo studio sull’origine e l’evoluzione del materiale cometario. Le domande a cui si è volti a cercare possibili risposte sono: Le comete hanno avuto un ruolo importante nelle prime fasi dell’evoluzione di forme biologiche sulla Terra? Cosa ci dicono le comete sui primi istanti di formazione del Sistema Solare?