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ARIEL (Atmospheric Remote-Sensing Infrared Exoplanet Large-survey) è una missione dedicata allo studio della fisica e della chimica delle atmosfere di pianeti extra-solari o esopianeti.

Negli ultimi vent’anni, la scoperta di migliaia di pianeti al di fuori del Sistema Solare ha profondamente cambiato la nostra visione dei processi di formazione e della composizione dei sistemi planetari, mostrandoci un’incredibile diversità delle loro proprietà: da oggetti più piccoli della Terra si arriva fino a giganti gassosi più grandi di Giove. Questa ampia variabilità delle caratteristiche osservate sembra indicare come i sistemi planetari siano ben più diversificati di quanto si pensasse. Il satellite ARIEL si propone di spiegare tale diversità completando una survey di molte centinaia di esopianeti di grandi dimensioni, dalle cosiddette super-Terre ai giganti gassosi.

Incrociando spettri a bassa risoluzione nell’’infrarosso (2 – 8 um) con osservazioni fotometriche in due bande nel visibile e vicino infrarosso durante i transiti dei pianeti attorno alle stelle madri, si riesce a ricostruire la composizione chimica delle atmosfere, la loro temperatura, le dinamiche climatiche ed altri parametri di primaria importanza. Queste misure forniranno, infatti, dati fondamentali non solo per gli studi sulla formazione planetaria ma anche per l’’analisi delle condizioni di abitabilità ed adattabilità alla vita.

Il payload del satellite è costituito da un telescopio di classe 1 m che illumina uno spettrografo a banda larga nell’’intervallo 2 – 8 um ed un “Sistema di Guida Fine” fotometrico nelle bande visibile e vicino IR (0.55 – 0.75 um e 0.75 – 1 um). Gli strumenti sono basati su rivelatori ad altissima sensibilità di ultima generazione, raffreddati passivamente fino a temperature di poche decine di K grazie alle favorevoli condizioni termiche dell’orbita attorno a L2.

ARIEL è stata selezionata da ESA per la fase di assessment come possibile quarta missione di classe M nel contesto del programma Cosmic Vision, con lancio previsto nel 2025. La proposta è stata presentata da un consorzio internazionale cui l’’Italia partecipa sia per gli aspetti scientifici che tecnologici, con un contributo finanziato principalmente da ASI. Lo ’IASF Bologna contribuisce in particolare agli aspetti di sviluppo tecnologico, con posizioni di responsabilità nelle attività di sistema, nel disegno criogenico della missione e nell’integrazione e test dello strumento.

Identikit del satellite

  • Nome: ARIEL (Atmospheric Remote-Sensing Infrared Exoplanet Large-survey)
  • Tipo: candidato come quarta missione media (M-size), M4, dell’ESA
  • Obiettivo Scientifico: caratterizzazione di atmosfere di esopianeti
  • Lunghezza d’onda: visibile e vicino infrarosso, da 0.55 a 1 um (fotometria) e da 2 a 8 um (spettroscopia)
  • Tecnologia: spettroscopia (con risoluzione ~200) e fotometria
  • Telescopio: classe 1m
  • Orbita: intorno al secondo punto Lagrangiano del sistema Terra-Sole (L2)
  • Vita operativa: 3.5 anni di osservazioni dopo 6 mesi di trasferimento orbitale, raffreddamento e commissioning
  • Lancio previsto: 2025

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