Progettare una missione per Saturno in 23 ore e 13 minuti

Articolo di Letizia Antonini, Gianluca Peruzzi (Liceo Scientifico A. Volta di Como), Aurora Lunardi (Istituto A. Bernocchi di Legnano), Edoardo Motta (Istituto V. Bachelet di Oggiono), Pietro Araldi, Elisabetta Coppola, Greta Venturoli (Collegio Sant’Antonio di Busnago) nell’ambito del progetto PCTO “Piccolo Laboratorio di Dinamica Orbitale” svolto presso INAF-Osservatorio Astronomico di Brera (OAB), sede di Merate, dal 23 al 27 giugno 2025.

Guarda le stelle e da loro impara. Con questa frase, attribuita ad Albert Einstein, potrebbe essere riassunta la nostra recente esperienza di PCTO presso l’INAF-Osservatorio Astronomico di Brera (OAB). Nei cinque giorni compresi tra il 23 e il 27 giugno 2025 abbiamo avuto l’opportunità di trasformarci in giovani aspiranti ingegneri e scienziati, e progettare la “nostra” missione spaziale, alle prese con calcoli orbitali, traiettorie interplanetarie e strumenti da caricare su un satellite diretto verso Saturno. A guidarci in questa incredibile avventura dal titolo Piccolo Laboratorio di Dinamica Orbitale, sono stati Daniele Spiga, tecnologo dell’Osservatorio, e Davide Sisana, ingegnere aerospaziale e dottorando presso il Politecnico di Milano.

Tra telescopi e laboratori, in punta di piedi

Abbiamo iniziato visitando con un certo timore reverenziale tutte le strutture dell’osservatorio: laboratori tecnologici per la fabbricazione di ottiche astronomiche di altissima precisione, cupole con telescopi imponenti, uffici. Ma anche luoghi meno caratteristici ma comunque significativi, come ad esempio la macchinetta del caffè, spesso sottovalutata ma capace di ispirare idee e suscitare interessanti discussioni.
Durante le nostre 40 ore di PCTO abbiamo assistito a numerose lezioni tenute da Davide e Daniele, incentrate sull’analisi delle orbite dei corpi celesti e sulla loro esplorazione. Abbiamo studiato le traiettorie coniche seguite dai corpi nella gravità del Sole, affrontato e risolto nuove sfide matematiche come l’equazione di Keplero, compreso le basi della progettazione di una missione spaziale, studiato diverse manovre interplanetarie, analizzato in dettaglio le caratteristiche dell’orbita di un corpo celeste, descritto un lanciatore spaziale e persino esplorato i principi della navigazione nello spazio con l’ausilio di una vela solare.
L’attività non ci ha soltanto fornito una grande quantità di informazioni sulla dinamica orbitale – con cui stupire parenti e amici – e spunti per domande, ma ci ha anche permesso di entrare in contatto con la realtà quotidiana di chi lavora nel mondo della ricerca. Un aspetto tutt’altro che secondario, considerando che questo è proprio uno degli obiettivi fondamentali del PCTO, precedentemente chiamato alternanza scuola-lavoro.

La missione spaziale: quinto giorno

Come dice il libro della Genesi, il quinto giorno Dio creò gli animali acquatici; nella nostra quinta giornata all’osservatorio ci è toccato un compito forse meno arduo, ma comunque impegnativo: abbiamo esposto al personale dell’INAF-OAB una missione spaziale che abbiamo progettato nelle 23 ore e 13 minuti precedenti, usando le nozioni che avevamo appreso durante la settimana.
Possiamo dire che questo sia stato il vero coronamento della nostra attività: ciascuno ha contribuito con il proprio lavoro alla realizzazione di un progetto comune. La missione, denominata SSDF (un nome curioso, legato alla succitata macchinetta del caffè), aveva l’obiettivo di analizzare il famoso esagono al polo Nord di Saturno e le sue aurore polari.

È stato necessario lavorare in team e curare ogni dettaglio: un gruppo si è occupato dei complessi calcoli relativi alle manovre spaziali, tenendo conto dell’orbita di Giove per sfruttarlo come “fionda gravitazionale” verso Saturno. Un secondo gruppo ha progettato il payload del satellite, ovvero l’insieme degli strumenti scientifici per lo svolgimento delle ricerche. Infine, un terzo gruppo ha determinato le caratteristiche del razzo lanciatore, capace di portare nello spazio la missione SSDF.
Nel pomeriggio di venerdì abbiamo così avuto il piacere di presentare la nostra missione al personale dell’osservatorio e a diversi nostri professori.

Una esperienza per il futuro

Questa esperienza di PCTO ci ha arricchiti molto, lasciandoci ricordi preziosi e, chissà, forse per qualcuno di noi potrebbe persino essere stato un primo passo verso il futuro. Abbiamo osato guardare le stelle e imparato molto più di quanto ci saremmo aspettati. Durante questo PCTO abbiamo avuto la possibilità di approfondire argomenti che solitamente a scuola non si affrontano, ma che sicuramente hanno suscitato ancora più interesse in noi.
Inoltre, durante queste cinque intense giornate abbiamo potuto confrontarci tra di noi, aiutarci e lavorare assieme, così da instaurare un legame anche di amicizia. Vogliamo credere, infatti, che aver lavorato con persone che condividevano la nostra stessa passione ci abbia stimolato a dare il nostro miglior contributo, mettendo in campo tutte le nostre potenzialità.
Vorremmo ringraziare le nostre scuole per averci offerto la possibilità di partecipare a questo meraviglioso PCTO, dove abbiamo potuto approfondire ed apprezzare maggiormente delle “questioni da veri scienziati” ma, soprattutto, ci teniamo a fare un grande ringraziamento a Daniele e Davide che ci hanno permesso di avvicinarci al mondo della dinamica orbitale, trasformandoci per 5 giorni in 7 piccoli ingegneri e fisici. Ci hanno accompagnato in questa meravigliosa esperienza con la loro simpatia e le loro coinvolgenti spiegazioni, ma soprattutto sono riusciti a trasmetterci tutta la loro passione.

PS: e ovviamente dobbiamo ringraziarli anche per i caffè che ci hanno offerto!