La sonda New Horizons della NASA ha completato con successo il primo test operativo di navigazione stellare condotto nello spazio profondo. A una distanza di oltre 8.8 miliardi di km dalla Terra, mentre viaggiava nella Fascia di Kuiper, la missione ha sfruttato l’effetto di parallasse stellare per determinare la propria posizione rispetto a due stelle vicine: Proxima Centauri e Wolf 359.
L’esperimento rappresenta una dimostrazione concreta di come una sonda interplanetaria possa localizzarsi autonomamente nel Sistema Solare esterno, senza l’uso diretto di segnali radio terrestri.
Utilizzando immagini scattate simultaneamente da New Horizons e da osservatori a Terra, gli scienziati hanno rilevato il lieve spostamento angolare apparente delle due stelle, dovuto alla loro osservazione da due punti molto distanti nello spazio. Questo effetto, noto come parallasse, è ben noto in astronomia ma non era mai stato sfruttato in un contesto operativo così remoto. I risultati ottenuti mostrano che, anche con strumenti non ottimizzati per questo scopo, la posizione della sonda può essere stimata con un’accuratezza di circa 6.6 milioni di km.
Sebbene il test non abbia prodotto dati astrometrici di precisione scientifica, il suo valore dimostrativo è alto. La possibilità di calcolare la posizione di una sonda dallo spazio profondo osservando il cielo che la circonda apre scenari per la navigazione autonoma in possibili future missioni oltre i confini del Sistema Solare.
La parallasse come strumento di localizzazione spaziale
Il principio sfruttato nell’esperimento è quello della parallasse, ovvero lo spostamento apparente nella posizione di una stella osservata da due punti diversi. I target scelti, Proxima Centauri (a 4.2 anni luce dalla Terra) e Wolf 359 (a 7.86 anni luce), sono tra i più vicini a noi e sufficientemente luminosi per essere rilevati dagli strumenti della sonda.
Il confronto tra le immagini ottenute da New Horizons e da Terra ha permesso di triangolare la posizione della sonda con una precisione confrontabile a quella di un errore di 66 cm in una distanza tra New York e Los Angeles.
Questo metodo, sebbene semplice nel concetto, richiede condizioni osservative favorevoli e calcoli accurati. L’uso di un modello tridimensionale dell’ambiente stellare locale ha permesso al team di trasformare i dati di parallasse in una stima della posizione della sonda. L’importanza di questo approccio risiede nella possibilità di sfruttare solo osservazioni celesti, senza comunicazione diretta, per stabilire la posizione nello spazio.
Anche se al momento l’accuratezza raggiunta non è sufficiente per applicazioni pratiche di navigazione, il test dimostra che la tecnica è promettente. Con strumentazione dedicata, esposizioni più lunghe o l’uso di una rete di stelle di riferimento, sarà possibile migliorare significativamente la precisione.
Un nuovo esperimento per New Horizons
L’obiettivo dichiarato dell’esperimento non era ottenere dati scientifici, ma realizzare una dimostrazione visiva e intuitiva dell’effetto di parallasse da una sonda in viaggio verso lo spazio interstellare. Come affermato dal primo autore Tod Lauer del NOIRLab, l’idea era mostrare che questo metodo sfruttato in questo contesto “funziona davvero”.
New Horizons sta proseguendo il suo viaggio dopo aver completato la sua missione principale con il sorvolo di Plutone nel 2015 e di Arrokoth nel 2019. Attualmente sta attraversando la parte più esterna dell’eliosfera e nei prossimi anni, come hanno fatto in passato le sonde Voyager, supererà la termination shock, la regione di confine oltre la quale comincia lo spazio interstellare vero e proprio.
Ogni nuova osservazione della sonda amplia le possibilità di studio dell’ambiente eliosferico, ma esperimenti come questo dimostrano anche la sua utilità per test operativi avanzati.
Lo studio, in pubblicazione su The Astronomical Journal, è reperibile qui in versione pre-print.
