È il tardo pomeriggio al Launch Complex 40 di Cape Canaveral e le operazioni di caricamento dei propellenti sul vettore Falcon 9 sono nelle fasi conclusive. La data è il 18 aprile 2018, e sul pad di lancio della Florida si sta consumando il preludio di una missione astrofisica fondamentale per la NASA: il lancio del Transiting Exoplanet Survey Satellite, meglio noto come TESS. L’atmosfera nella sala di controllo è scandita dalle chiamate di routine del loop vocale; non c’è spazio per l’enfasi, solo per la verifica sequenziale dei parametri di pressione e temperatura dell’ossigeno liquido e del cherosene RP-1. Alle 22:51 UTC, i nove motori Merlin 1D del primo stadio si accendono, liberando il veicolo dalle morse di ritenuta e spingendolo attraverso l’atmosfera densa. La telemetria indica una traiettoria nominale mentre il razzo supera il punto di massima pressione dinamica, il Max Q, sottoponendo la struttura agli stress meccanici previsti.
Pochi minuti dopo il decollo avviene lo spegnimento dei motori principali (MECO) e la separazione degli stadi. Mentre il secondo stadio, spinto da un singolo motore Merlin Vacuum, si accende per portare il carico utile verso l’orbita di parcheggio, il primo stadio inizia la manovra automatizzata di rientro. È una procedura ormai collaudata ma sempre critica: il booster scende controllato verso l'Oceano Atlantico per posarsi sulla nave drone Of Course I Still Love You. La conferma dell'atterraggio arriva in contemporanea con lo spegnimento del secondo stadio: la prima parte della manovra è completa. Tuttavia, per TESS il viaggio è appena iniziato. Dopo una breve fase di coasting, il secondo stadio si riaccende per l'iniezione translunare. Non si tratta di un inserimento diretto in orbita operativa, ma dell’inizio di una complessa coreografia orbitale che richiederà settimane.
Il veicolo spaziale si separa dal vettore circa 49 minuti dopo il lancio. I pannelli solari si dispiegano immediatamente per garantire il bilancio energetico e i sensori di bordo agganciano i riferimenti stellari per stabilizzare l'assetto. Il controllo missione monitora con attenzione i dati: TESS deve eseguire una serie di "phasing loops", orbite ellittiche altamente eccentriche attorno alla Terra, che culmineranno in un flyby lunare assistito dalla gravità. Questa fionda gravitazionale è essenziale per inclinare l'orbita e posizionare il satellite nella sua traiettoria finale: un’orbita alta terrestre (HEO) in risonanza 2:1 con la Luna. Nei giorni successivi al lancio, gli ingegneri verificano l'accensione dei propulsori di manovra e lo stato delle 4 fotocamere a grande campo, il cuore strumentale della missione, che rimarranno spente fino al completamento delle manovre orbitali e al raggiungimento della stabilità termica necessaria per le osservazioni di precisione.
Concluse le complesse manovre di inserimento e la fase di commissioning, la missione TESS ha inaugurato una nuova era nella caratterizzazione degli esopianeti, operando su una strategia di rilevamento radicalmente diversa rispetto al suo predecessore Kepler. L'obiettivo primario non era più fissare una singola porzione di cielo alla ricerca di pianeti lontani, bensì scansionare l'intera sfera celeste per individuare mondi in transito attorno alle stelle più brillanti e vicine al Sistema Solare. L'orbita altamente ellittica scelta, con un periodo di 13,7 giorni (esattamente la metà del periodo orbitale lunare), si è rivelata la chiave di volta tecnica della missione. Questa specifica configurazione ha garantito una stabilità senza precedenti, mantenendo il satellite lontano dalle fasce di radiazione di Van Allen e minimizzando le interferenze termiche ed estetiche della Terra e della Luna, offrendo ai sensori un campo visivo sgombro per la quasi totalità del tempo operativo.
Il metodo scientifico applicato è quello della fotometria di transito: le quattro fotocamere CCD monitorano la luminosità di centinaia di migliaia di stelle simultaneamente, cercando i minimi cali di luce periodici causati dal passaggio di un pianeta davanti al disco stellare. I risultati ottenuti hanno superato le aspettative nominali della missione primaria. TESS ha identificato migliaia di candidati esopianeti, denominati "TESS Objects of Interest" (TOI), molti dei quali sono stati successivamente confermati da osservazioni a terra. Tra i risultati più significativi spicca la scoperta di pianeti di dimensioni terrestri o sub-nettuniane all'interno della zona abitabile delle loro stelle ospiti, come il sistema TOI-700, che ospita un pianeta (TOI-700 d) di dimensioni simili alla Terra in una zona dove l'acqua potrebbe esistere allo stato liquido.
L'eredità scientifica di TESS risiede nella creazione di un catalogo robusto di target per i telescopi di classe successiva. A differenza dei pianeti scoperti da Kepler, spesso troppo deboli per una caratterizzazione atmosferica dettagliata, i pianeti individuati da TESS orbitano attorno a stelle sufficientemente luminose da permettere la spettroscopia di trasmissione. Questo ha reso la missione il partner ideale e il precursore operativo per il James Webb Space Telescope (JWST). Le estensioni della missione, approvate in virtù dell'ottimo stato di salute del veicolo e della riserva di propellente, hanno permesso di ridefinire la cadenza delle osservazioni, riducendo i tempi di esposizione per catturare fenomeni transitori più rapidi e completando la mappatura di quasi l'intero cielo, trasformando una missione di survey in un pilastro fondamentale dell'astronomia moderna.
