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Un comitato chiave di scienziati ha raccomandato che Urano dovrebbe essere l’obiettivo per una missione scientifica planetaria di grandi dimensioni della NASA per il prossimo decennio. Urano è un mondo per lo più inesplorato; L'unica visita della NASA al settimo pianeta è stato il breve sorvolo di Voyager 2 il 24 gennaio 1986, durante il quale gli scienziati hanno scoperto alcuni degli anelli e delle lune del pianeta.
La nuova raccomandazione proviene da un processo chiamato indagine decennale, che è guidato dalla National Academy of Sciences e offre alla NASA una guida per dare priorità agli obiettivi scientifici. Il nuovo rapporto del comitato, pubblicato martedì 19 aprile, ha evidenziato un possibile progetto per una missione chiamata Uranus Orbiter and Probe (UOP) per un tour orbitale pluriennale durante il quale dovrebbe essere lanciata una sonda atmosferica. Il comitato scientifico ha definito Urano "uno dei corpi più intriganti del sistema solare". Secondo il comitato il lancio potrebbe avvenire nei primi anni 2030 e durare da 12 a 13 anni prima di poter osservare il pianeta.
Per ora, Uranus Orbiter and Probe non è una missione specifica, ma un’idea. La precedente indagine decennale, pubblicata nel 2011, menzionava la proposta come la terza priorità per una missione di punta, seguendo le idee maturate per il rover Perseverance ora al lavoro su Marte e nella missione Europa Clipper il cui lancio è previsto per il 2024.
Altri rapporti hanno anche sottolineato la necessità di un orbiter per Urano completamente equipaggiato, completo di una sonda atmosferica che si immerga sotto le nuvole del pianeta. Il rapporto di studio pre-Decadal Survey Ice Giants includeva una varietà di opzioni per i veicoli spaziali per l’osservazione di Urano e Nettuno, mentre un libro bianco intitolato Exploration of the Ice Giant Systems, presentato anche al comitato di indagine decennale, discute la necessità di una combinazione orbiter/sonda in una missione di classe ammiraglia.
L'autore principale di quest'ultimo rapporto sui giganti di ghiaccio è Chloe Beddingfield, scienziata planetaria e astronoma presso l'Ames Research Center della NASA in California, che pensa che ci sia un'ampia scienza planetaria e persino degli esopianeti da fare su Urano. "Una missione di punta per il sistema di Urano fornirà un'incredibile opportunità per esplorare come i sistemi giganti di ghiaccio, che sono comuni nella galassia, si sono formati ed evoluti", ha dichiarato a Space.com.
La missione Uranus Orbiter and Probe costerà circa 4,2 miliardi di dollari, secondo le valutazioni iniziali. Alcuni scienziati pensavano che un progetto più conveniente che costasse meno di 900 milioni di dollari sarebbe l'unico modo per far decollare una missione di Urano. La NASA chiama missioni di questo budget "New Frontiers"; esempi includono la missione Juno su Giove e la missione OSIRIS-REx per recuperare un campione di asteroidi. "Una missione di livello New-Frontiers potrebbe solo scalfire la superficie, incapace di esplorare l'intero sistema di giganti di ghiaccio in tutta la sua ricca diversità", ha dichiarato Fletcher.
"Per esplorare completamente Urano dobbiamo essere in orbita, esplorare l'interno, l'atmosfera e la magnetosfera e visitare la miriade di lune e anelli ghiacciati", ha aggiunto. "Se vale la pena farlo, allora vale la pena farlo correttamente!"
Quanto tempo ci vorrà per raggiungere Urano dipende da quando un veicolo spaziale verrà lanciato. Un'assistenza gravitazionale da Giove è necessaria per un veicolo spaziale più grande per evitare un viaggio eccessivamente lungo. La posizione del pianeta gigante favorevole implica che una missione verso Urano dovrebbe preferibilmente essere lanciata nel 2031 o nel 2032 per arrivare a Urano nel 2044 o nel 2045. Potrebbe lasciare la Terra fino al 2038, ma ciò significherebbe un viaggio di 15 anni.
Tuttavia, c'è una buona ragione scientifica per arrivare a Urano entro il 2045. Un anno su Urano dura 84 anni terrestri e Voyager 2 è passato durante l'estate dell'emisfero australe del pianeta, quindi se gli scienziati vogliono il massimo contrasto con i dati di quella missione, allora il nuovo veicolo spaziale deve arrivare prima che la primavera meridionale inizi nel 2049.
Quel tempismo darebbe anche alla sonda una visione completamente nuova degli emisferi meridionali delle lune di Urano che sono mondi intriganti.
Urano ha 27 lune, ma gli scienziati pensano che le sue cinque lune più grandi (Miranda, Ariel, Umbriel, Titania e Oberon) possano essere mondi oceanici che potrebbero ospitare la vita. "L'indagine di queste lune migliorerebbe la nostra conoscenza di dove esistono corpi potenzialmente abitabili nel nostro sistema solare", ha spiegato Beddingfield. Queste lune non sono coperte da crateri, il che suggerisce che potrebbero essere geologicamente attive con superfici mutevoli, probabilmente a causa dei vulcani di ghiaccio.
"Le grandi lune di Urano sono davvero strane", ha dichiarato a Space.com Richard Cartwright, scienziato planetario e astronomo presso l'Ames Research Center della NASA e autore principale di un documento che propone un Uranus Orbiter. Ha notato che il breve sorvolo di Voyager 2 ha catturato istantanee delle superfici delle lune che mostrano prove dell'attività geologica su Miranda e Ariel in particolare.
"Tuttavia, gli emisferi settentrionali delle lune di Urano erano avvolti dall'oscurità invernale al momento del sorvolo ed erano in gran parte privi di immagini, lasciando molte domande senza risposta sull'origine e l'evoluzione di questi corpi ghiacciati", ha spiegato. Per ora, Cartwright ha pensato di utilizzare il James Webb Space Telescope, lanciato di recente, per cercare sostanze chimiche che potrebbero essere fuoriuscite dagli oceani interni su questi mondi, ma questo non è paragonabile alla visita da vicino.
Ma una missione di Urano non è ancora una realtà. "Ci sono molti ostacoli a venire (politici, finanziari, tecnici) quindi non ci facciamo illusioni", ha dichiarato Fletcher. "Abbiamo circa un decennio per passare da una missione sulla carta al lancio effettivo. Non c'è tempo da perdere".