articolo annuario 03

Capitolo 1	Progetti Tecnologici

Progetto GIADA

Secondo i modelli evolutivi più aggiornati le comete sono i corpi dove ancor oggi si conserva, pressoché inalterato, il materiale proveniente della nube proto-planetaria di polvere e gas da cui ha avuto origine il Sistema Solare. Osservazioni a distanza e misurazioni in situ di questi spettacolari oggetti rappresentano dunque un modo pressoché unico per ottenere indicazioni dirette sulla formazione ed evoluzione del nostro sistema planetario.
La missione spaziale Rosetta - cornerstone nel programma ESA - è finalizzata allo studio del nucleo e della chioma della cometa periodica 67P/Churyumov-Gerasimenko. La sonda, il cui lancio è previsto per febbraio 2004, eseguirà per la prima volta un rendez-vous con la cometa bersaglio. Ciò consentirà di studiare l'oggetto con la strumentazione di bordo per un periodo lungo: da quando la cometa si troverà ad una distanza eliocentrica di circa 4 UA fino a dopo il perielio.
Tra gli altri, a bordo di Rosetta è ospitato l'esperimento GIADA (Grain Impact Analyser and Dust Accumulator), realizzato da un consorzio internazionale. Il progetto è gestito dai ricercatori del gruppo di fisica cosmica e planetologia dell'OAC, che si avvalgono di un finanziamento dell'Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e di una collaborazione con la Galileo Avionica di Firenze. L'esperimento consentirà di eseguire per la prima volta misure dirette di:

flusso di particelle solide presenti nella chioma e provenienti da varie direzioni e durante diverse fasi evolutive della cometa,
velocità, quantità di moto e massa di singoli grani provenienti dal nucleo.

Da questi dati sarà possibile ricavare informazioni fisiche e dinamiche uniche sull'evoluzione del nucleo e della chioma in funzione della distanza eliocentrica, in particolare su:

- distribuzione di dimensioni dei grani nel nucleo e nella chioma;
- velocità di perdita di massa dal nucleo;
- rapporto di abbondanza gas/polvere;
- relazione tra dimensione/massa dei grani e distribuzione delle velocità di espulsione dal nucleo e di volo;
- correlazione tra flussi collimati di polvere ed aree attive del nucleo.

GIADA avrà anche un ruolo essenziale per la salvaguardia dell'intera missione, poiché sarà in grado di porre in allerta la sonda qualora il flusso di polvere proveniente dalla cometa dovesse superare i limiti di sicurezza per altri esperimenti e/o per parti vitali della sonda medesima (ad esempio, i pannelli solari). I dati raccolti da GIADA saranno combinati con quelli di altri strumenti di bordo (camere nel visibile e infrarosso, spettrometro di massa, microscopio) per caratterizzare la popolazione dei materiali che costituiscono il nucleo cometario e che vengono dispersi nella chioma. Questi dati contribuiranno in modo determinante all'atteso balzo in avanti nella conoscenza dei fenomeni evolutivi delle comete e della loro stessa origine.
GIADA possiede una propria elettronica per svolgere le funzioni interne, di ricezione dei comandi dalla sonda, di acquisizione ed elaborazione dei dati provenienti dai sensori, e di trasmissione dei dati elaborati alla sonda. GIADA è dotata di tre tipi di sensori, sviluppati nell'ambito del progetto:

- un rivelatore ottico, che misura la luce diffusa dai grani che attraversano una sottile cortina di luce laser;
- un dispositivo ad impatto, per misurare la quantità di moto rilasciata dai grani incidenti su una piastra di alluminio equipaggiata con cinque sensori piezoelettrici;
- cinque microbilance a cristalli di quarzo, orientate in direzioni diverse, per misurare la velocità di deposizione della polvere.

Dal punto di vista tecnologico, lo sviluppo del progetto GIADA ha consentito ai ricercatori coinvolti di acquisire un know-how di rilevo internazionale nel settore dei sensori di polvere per applicazioni spaziali, che potrà essere utilizzato per nuove applicazioni. Inoltre, il gruppo dell'OAC ha gestito con successo il management complessivo del progetto internazionale, mantenendo anche tutte le relazioni formali con gli altri partner del progetto, nonché col Project Office della missione ESA-Rosetta.