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Il progetto iniziale prevedeva il ''fly-by'' della [[85P/Boethin|Cometa Boethin]] il 5 dicembre [[2008]], con un passaggio entro i 700&nbsp;km dalla cometa. La sonda non avrebbe potuto ripetere la missione ''Deep Impact'', non essendo dotata di impattatori di riserva, ma avrebbe eseguito delle osservazioni del nucleo cometario che avrebbero permesso dei confronti con i risultati ottenuti dallo studio della cometa Tempel 1. A'Hearn, direttore della missione ''Deep Impact'', riflettendo sulla estensione della missione allora in programmazione, diceva: "''Proponiamo di dirigere la sonda verso la Cometa Boethin per verificare se i risultati trovati per la Cometa Tempel 1 sono unici o sono comuni ad altre comete''"<ref name="Skymania News">{{Cita web | titolo=Skymania News |sito=Deep Impact will fly to new comet|url=http://news.skymania.com/2006/11/deep-impact-will-fly-to-new-comet.html| accesso=12 giugno|annoaccesso=2007}}</ref>. L'estensione della missione, inoltre, avrebbe fornito circa la metà delle informazioni raccolte durante la collisione con la cometa Tempel 1, ma ad una frazione notevolmente inferiore del costo<ref name="Skymania News"/>. Lo [[spettrometro]] ed i telescopi a bordo della sonda permetterebbero rispettivamente di determinare la composizione superficiale del nucleo cometario e di osservarne le caratteristiche.<ref name="SDaily3"/>
 
Tuttavia, mentre la data del passaggio ravvicinato alla [[Terra]] si avvicinava, gli astronomi non sono stati in grado di localizzare la Cometa Boethin. Di conseguenza, non ne è stato possibile calcolare l'orbita con la precisione necessaria a programmare il ''fly-by''. La squadra di ricerca ha quindi proposto un obiettivo alternativo, individuato nella Cometa Hartley 2. Le due comete sono ritenute interessanti oggetti di studio perché entrambe presentano un nucleo relativamente piccolo ed attivo. L'orbita della Cometa Hartley 2 è nota con la precisione richiesta per la progettazione dell'incontro, che però è previsto per il [[2010]]. Il ritardo di due anni nel ''[[fly-by]]'' cometario ha comportato un incremento nella previsione di spesa per il segmento di terra della missione. Nel dicembre del [[2007]] la NASA e l'Università del Maryland hanno confermato il finanziamento della missione fino all'incontro con la Cometa Hartley 2.<ref>{{en}} [http://www.nasa.gov/home/hqnews/2007/dec/HQ_07279_EPOXI_mission_to_comet_Hartley.html ''NASA Sends Spacecraft on Mission to Comet Hartley 2''] NASA, 13 dicembre 2007.</ref><ref>{{en}} [http://epoxi.umd.edu/1mission/status.shtml EXPOXI Mission Status] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20101115215854/http://epoxi.umd.edu/1mission/status.shtml |data=15 novembre 2010 }}, NASA / University of Maryland, 2 dicembre, 2007.</ref>
 
L'incontro con la Cometa Hartley 2, inizialmente previsto per l'11 ottobre [[2010]] ad una distanza minima di 620&nbsp;km, è stato riprogrammato al 4 novembre dello stesso anno.<ref name=29-12-2008/>
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=== L'osservazione dei pianeti extrasolari ===
[[File:EPOXI moon transits Earth.gif|thumb|Sequenza di immagini del transito della Luna sul disco della Terra, ripresa da EPOXI il 28 e 29 maggio 2008.]]
La fase di osservazione dei sistemi planetari extrasolari è iniziata il 26 gennaio [[2008]] e si è conclusa il 31 agosto dello stesso anno.<ref>{{Cita web |lingua=en |url=http://epoxi.umd.edu/1mission/status.shtml |titolo=End of EPOCh Observations |data=4 ottobre 2008 |sito=Mission Status Reports |editore=EPOXI, NASA |accesso=9 settembre 2010 |urlmorto=sì |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20101115215854/http://epoxi.umd.edu/1mission/status.shtml |dataarchivio=15 novembre 2010 }}</ref> L'obiettivo principale di EPOCh è stato quello di osservare e caratterizzare sette pianeti extrasolari noti, che orbitano intorno ad altrettante [[stella|stelle]] distanti: [[XO-2]] ([[XO-2 b|b]]), [[Gliese 436]] ([[Gliese 436 b|b]]), [[BD+36°2593]] ([[BD+36°2593 b|b]]), [[GSC 03089-00929]] ([[TrES-3]]), [[WASP-3]] ([[WASP-3b|b]]), [[GSC 03549-02811]] ([[TrES-2]]) e [[HAT-P-7]] ([[HAT-P-7b|b]]). Si è cercato di determinarne l'[[albedo]] e di scoprire se posseggono [[Anello planetario|anelli]] o [[Satellite naturale|lune]], più che ottenere immagini della superficie.<ref name=Overview>{{Cita web |lingua=en |url=http://epoxi.umd.edu/2science/index.shtml |titolo=EPOXI Science Overview |editore=NASA |accesso=9 settembre 2010 |urlmorto=sì |urlarchivio=https://archive.is/20121215033322/http://epoxi.umd.edu/2science/index.shtml |dataarchivio=15 dicembre 2012 }}</ref> Utilizzando il [[telescopio]] più potente dei due a bordo della sonda, si è cercato inoltre di individuare pianeti extrasolari che finora non sono stati scoperti, utilizzando sia il [[Metodi di individuazione di pianeti extrasolari|metodo]] astrometrico, sia quello dei transiti planetari.<ref name="SDaily3">{{Cita web |lingua=en |editore=Science Daily |titolo=Deep Impact Mission: Aiming For Close-ups Of Extrasolar Planets |url=http://www.sciencedaily.com/releases/2007/04/070410120957.htm |accesso=3 giugno 2007}}</ref> La sensibilità dello strumento permetterà di rilevare pianeti aventi un diametro pari a 3 volte quello della Terra.<ref name=Overview/>
 
EPOXI inoltre ha raccolto alcune immagini del disco della Terra nella [[luce visibile]] e nell'[[radiazione infrarossa|infrarosso]], per sviluppare modelli al calcolatore di come apparirebbe un [[pianeta terrestre]] che orbitasse attorno ad una stella lontana. Di particolare interesse sono i lampi luminosi che testimoniano la presenza di acqua liquida sulla superficie e le variazioni nell'emissione infrarossa che rivelano l'alternanza di oceani e continenti.<ref>{{Cita web|lingua=en |url=http://www.nasa.gov/mission_pages/epoxi/sun-glints.html |titolo=Sun Glints Seen from Space Signal Oceans and Lakes |data=5 gennaio 2010 |nome=Elizabeth |cognome=Zubritsky |editore=NASA |accesso=8 settembre 2010}}</ref> Inoltre, il 28 ed il 29 maggio [[2008]], ha ripreso una sequenza di immagini del [[Transito (astronomia)|transito]] della [[Luna]] davanti al disco della Terra, visibile nell'immagine a lato.<ref>{{Cita web|lingua=en |url=http://www.nasa.gov/topics/solarsystem/features/epoxi_transit.html |titolo=NASA's Deep Impact Films Earth as an Alien World |data=17 luglio 2008 |editore=NASA |accesso=8 settembre 2010}}</ref>