La Cina sta preparando un piano per trovare la Terra 2.0


La Cina sta pianificando la sua prima missione spaziale per esplorare i cieli per esopianeti simili a Kepler-186f, un pianeta delle dimensioni della Terra in orbita attorno a una stella lontana (impressione dell’artista). Credito: NASA Ames / JPL-Caltech / T. Polvere

Dopo aver inviato i robot sulla Luna, farli atterrare su Marte e aver costruito la propria stazione spaziale, la Cina sta ora osservando sistemi solari lontani. Questo mese, gli scienziati rilasceranno piani dettagliati per la prima missione del paese alla scoperta di esopianeti.

La missione mirerà a sondare i pianeti al di fuori del Sistema Solare in altre parti della Via Lattea, con l’obiettivo di trovare il primo pianeta simile alla Terra in orbita nella zona abitabile di una stella proprio come il Sole. Gli astronomi pensano che un tale pianeta, chiamato Terra 2.0, avrebbe le condizioni giuste per l’esistenza dell’acqua liquida – e forse della vita.

Più di 5.000 esopianeti sono già stati scoperti nella Via Lattea, principalmente con il telescopio Kepler della NASA, che è stato in uso per 9 anni prima che finisse il carburante nel 2018. Alcuni dei pianeti erano corpi rocciosi simili alla Terra in orbita attorno a piccole nane rosse stelle, ma nessuna rientra nella definizione di una Terra 2.0.

Con la tecnologia e i telescopi attuali, è estremamente difficile trovare il segnale di piccoli pianeti simili alla Terra quando le loro stelle ospiti sono un milione di volte più pesanti e un miliardo di volte più luminose, afferma Jessie Christiansen, un’astrofisica dell’Exoplanet Science Institute della NASA in California. Istituto di Tecnologia di Pasadena.

La missione cinese, chiamata Earth 2.0, spera di cambiare la situazione. Sarà finanziato dall’Accademia cinese delle scienze e sta concludendo la sua prima fase di progettazione. Se i progetti superano una revisione da parte di un gruppo di esperti a giugno, il team della missione riceverà finanziamenti per iniziare a costruire il satellite. Il team prevede di lanciare la navicella spaziale su un razzo Long March entro la fine del 2026.

Sette occhi

Il satellite Earth 2.0 è progettato per trasportare sette telescopi che osserveranno il cielo per quattro anni. Sei dei telescopi lavoreranno insieme per osservare le costellazioni del Cigno e della Lira, la stessa porzione di cielo che il telescopio Keplero ha perlustrato. “Il campo di Kepler è un frutto basso, perché da lì disponiamo di ottimi dati”, afferma Jian Ge, l’astronomo che guida la missione Earth 2.0 presso l’Osservatorio astronomico di Shanghai dell’Accademia cinese delle scienze.

I telescopi cercheranno esopianeti rilevando piccoli cambiamenti nella luminosità di una stella che indicano che un pianeta è passato di fronte ad essa. L’uso di più piccoli telescopi insieme offre agli scienziati un campo visivo più ampio rispetto a un singolo grande telescopio come Kepler. I 6 telescopi della Terra 2.0 insieme vedranno circa 1,2 milioni di stelle su una porzione di cielo di 500 gradi quadrati, che è circa 5 volte più ampia della vista di Keplero. Allo stesso tempo, la Terra 2.0 sarà in grado di osservare stelle più deboli e più lontane rispetto al Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA, che rileva le stelle luminose vicino alla Terra.

“Il nostro satellite può essere 10-15 volte più potente del telescopio Kepler della NASA nella sua capacità di rilevamento del cielo”, afferma Ge.

Il settimo strumento del satellite sarà un telescopio gravitazionale a microlenti per il rilevamento di pianeti canaglia – oggetti celesti in libertà che non orbitano attorno a nessuna stella – ed esopianeti lontani dalla loro stella simili a Nettuno. Rileverà i cambiamenti nella luce delle stelle quando la gravità di un pianeta o di una stella deforma la luce di una stella sullo sfondo che sta passando davanti. Il telescopio punterà al centro della Via Lattea dove si trovano un numero enorme di stelle. Se lanciato con successo, questo sarebbe il primo telescopio gravitazionale a microlenti che opera dallo spazio, afferma Ge.

“Il nostro satellite può essenzialmente condurre un censimento che identifica esopianeti di diverse dimensioni, masse ed età. La missione fornirà una buona raccolta di campioni di esopianeti per ricerche future “, afferma.

Raddoppiare i dati

La NASA ha lanciato Kepler nel 2009, con l’obiettivo di scoprire quanto siano comuni i pianeti simili alla Terra nella Galassia. Per confermare che un esopianeta è simile alla Terra, gli astronomi devono misurare il tempo necessario per orbitare attorno al suo sole. Tali pianeti dovrebbero avere un periodo orbitale simile a quello terrestre e transitare sui loro soli circa una volta all’anno. Chelsea Huang, un’astrofisica dell’Università del Queensland meridionale a Toowoomba, afferma che gli scienziati hanno bisogno di almeno tre transiti per calcolare un periodo orbitale preciso, che richiede circa tre anni di dati, e talvolta di più, se ci sono lacune nei dati.

Ma quattro anni dopo l’inizio della missione Kepler, parti dello strumento si sono guastate, rendendo il telescopio incapace di fissare una porzione di cielo per un lungo periodo di tempo. Keplero era sul punto di trovare dei pianeti veramente simili alla Terra, dice Huang, che ha lavorato con il team Earth 2.0 come consulente per la simulazione dei dati.

Con la Terra 2.0, gli astronomi potrebbero avere altri quattro anni di dati che, se combinati con le osservazioni di Keplero, potrebbero aiutare a confermare quali esopianeti sono veramente simili alla Terra. “Sono molto entusiasta della prospettiva di tornare nel campo di Kepler”, afferma Christiansen, che spera di studiare i dati di Earth 2.0 se saranno resi disponibili.

Ge spera di trovare una dozzina di pianeti della Terra 2.0. Dice che prevede di pubblicare i dati entro uno o due anni dalla loro raccolta. “Ci saranno molti dati, quindi abbiamo bisogno di tutte le mani che possiamo ottenere”, dice. Il team ha già circa 300 scienziati e ingegneri, per lo più dalla Cina, ma Ge spera che altri astronomi in tutto il mondo si uniscano. “Earth 2.0 è un’opportunità per una migliore collaborazione internazionale”.

L’Agenzia spaziale europea sta anche pianificando una missione esopianeta – chiamata Planetary Transits and Oscillations of Stars (PLATO) – che dovrebbe essere lanciata nel 2026. Il progetto di PLATO ha 26 telescopi, il che significa che avrà un campo visivo molto più ampio della Terra 2.0. Ma il satellite sposterà lo sguardo ogni due anni per osservare diverse regioni del cielo.

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