asteroide
  • Categoria dell'articolo:Scienza
  • Ultima modifica dell'articolo:22 Settembre 2022

La navicella spaziale Double Asteroid Redirection Test (Dart) della NASA è progettata per essere una meraviglia. Terminerà i suoi giorni schiantandosi contro un asteroide a 24.000 chilometri orari il 26 settembre. Lanciato dalla Terra nel novembre 2021, Dart ha all’incirca le dimensioni di un autobus ed è stato creato per testare e dimostrare la nostra capacità di difendere la Terra da un pericoloso asteroide.

Mettere a segno un colpo diretto su un bersaglio da 11 milioni di chilometri di distanza non è facile. Ma mentre questo suona lontano, l’asteroide è stato effettivamente selezionato dalla NASA perché è relativamente vicino alla Terra. Ciò darà agli ingegneri l’opportunità di testare la capacità del veicolo spaziale di operare da solo nelle fasi finali prima dell’impatto, poiché si schianta autonomamente.

L’asteroide bersaglio si chiama Dimorphos, un corpo di 163 metri di diametro che orbita attorno a un asteroide largo 780 metri chiamato Didymos. Questo “sistema di asteroidi binari” è stato scelto perché Dimorphos è in orbita attorno a Didymos, il che rende più facile misurare il risultato dell’impatto dovuto al cambiamento risultante nella sua orbita. Tuttavia, il sistema Dimorphos non rappresenta attualmente alcun rischio per la Terra.

Indipendentemente da ciò, la Nasa sta tentando nientemeno che un esperimento di difesa planetaria su vasta scala per cambiare il percorso di un asteroide. La tecnica utilizzata è chiamata “impatto cinetico“, che altera l’orbita dell’asteroide schiantandosi contro di esso. Questo è essenzialmente ciò che è noto come tiro di sicurezza nello snooker, ma giocato a livello planetario tra il veicolo spaziale (come il pallino) e l’asteroide.

Una piccola deviazione potrebbe essere sufficiente per dimostrare che questa tecnica può effettivamente cambiare il percorso di un asteroide in un percorso di collisione con la Terra.

Ma la navicella Dart sarà completamente distrutta dalla collisione perché avrà un impatto equivalente a circa tre tonnellate di tritolo. In confronto, la bomba atomica sganciata su Hiroshima era pari a 15.000 tonnellate di tritolo.

Quindi, con questo livello di distruzione e la distanza coinvolta, come potremo vedere lo schianto? Fortunatamente, la navicella Dart non sta viaggiando da sola nella sua ricerca, ma trasporta LICIACube, una mini navicella spaziale delle dimensioni di una scatola da scarpe, nota come cubesat, sviluppata dall’Agenzia Spaziale Italiana e dalla società di ingegneria aerospaziale Argotec. Questo piccolo compagno si è recentemente separato dalla navicella spaziale Dart e ora sta viaggiando da solo per assistere all’impatto a una distanza di sicurezza di 55 km.

Illustrazione di come l’impatto di Dart altererà l’orbita di Dimorphos su Didymos. Credito immagine Laboratorio di fisica applicata della Johns Hopkins University.

Mai prima d’ora un cubesat ha operato attorno agli asteroidi, quindi questo offre nuovi potenziali modi di esplorare lo spazio in futuro. L’impatto sarà osservato anche dalla Terra utilizzando i telescopi. Combinati, questi metodi consentiranno agli scienziati di confermare se l’operazione ha avuto successo.

Tuttavia, potrebbero volerci settimane prima che LICIACube invii tutte le immagini sulla Terra. Questo periodo sarà assolutamente snervante: aspettare buone notizie da un veicolo spaziale è sempre un momento emozionante per un ingegnere.

Cosa succede dopo?

Una squadra investigativa esaminerà le conseguenze dell’incidente. Questi scienziati mireranno a misurare i cambiamenti nel movimento di Dimorphos attorno a Didymos osservando il suo periodo orbitale. Questo è il tempo durante il quale Dimorphos passa davanti e dietro a Didymos, che accadrà ogni 12 ore.

I telescopi terrestri mireranno a catturare immagini dell’eclissi di Dimorphos mentre ciò accade. Per causare una deflessione sufficientemente significativa, Dart deve creare un cambiamento del periodo orbitale di almeno 73 secondi dopo l’impatto, visibile come cambiamenti nelle frequenze delle eclissi.

Queste misurazioni determineranno alla fine quanto sia efficace la tecnologia dell'”impatto cinetico” nel deviare un asteroide potenzialmente pericoloso, semplicemente non lo sappiamo ancora.

Questo perché in realtà sappiamo molto poco della composizione degli asteroidi. La grande incertezza su quanto sia forte Dimorphosis ha reso la progettazione di un veicolo spaziale proiettile una sfida ingegneristica davvero enorme. Sulla base dell’osservazione al suolo, si sospetta che il sistema Didymos sia un cumulo di macerie costituito da molte rocce diverse, ma la sua struttura interna è sconosciuta.

Ci sono anche grandi incertezze sull’esito dell’impatto. Il materiale espulso in seguito contribuirà agli effetti dell’incidente, fornendo una forza aggiuntiva. Non sappiamo se si formerà un cratere dall’impatto o se l’asteroide stesso subirà una grande deformazione, il che significa che non possiamo essere sicuri di quanta forza scatenerà la collisione.

Missioni future

La nostra esplorazione del sistema di asteroidi non finisce con Dart. L’Agenzia spaziale europea avvierà la missione Hera nel 2024, arrivando a Didymos all’inizio del 2027 per dare un’occhiata da vicino ai restanti effetti dell’impatto.

Osservando le deformazioni causate dall’impatto del Dart su Dimorphos, la navicella Hera acquisirà una migliore comprensione della sua composizione e formazione. La conoscenza delle proprietà interne di oggetti come Didymos e Dimorphos ci aiuterà anche a capire meglio il pericolo che potrebbero rappresentare per la Terra in caso di impatto.

In definitiva, le lezioni di questa missione aiuteranno a verificare la meccanica di un impatto ad alta velocità. Mentre gli esperimenti di laboratorio e i modelli al computer possono già aiutare a convalidare le previsioni dell’impatto degli scienziati, gli esperimenti su vasta scala nello spazio come Dart sono i più vicini che otterremo all’intero quadro. Scoprire quanto più possibile sugli asteroidi ci aiuterà a capire di quale forza abbiamo bisogno per colpirli e deviarli.

La missione Dart ha portato alla cooperazione mondiale tra scienziati che sperano di affrontare la questione globale della difesa planetaria e, insieme ai miei colleghi del team investigativo di Dart, miriamo ad analizzare gli effetti dell’impatto. Il mio focus sarà sullo studio del movimento del materiale che viene espulso dall’impatto.

L’impatto del veicolo spaziale è previsto per il 26 settembre alle 19:14 Eastern Daylight Time (00:14 British Summer Time del 27 settembre). Puoi seguire l’impatto su Nasa TV.

Autore

 Stefania Soldini, University of Liverpool