Il 26 settembre NASA DART sposterà un asteroide

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Credits: NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben

Il 24 novembre 2021 è stata lanciata la prima missione robotica per la difesa planetaria. Per la prima volta nella storia l’umanità ha la possibilità di “spostare” un asteroide, affinché non colpisca la Terra.

La missione “DART” della NASA, con il contributo dell’Italia, è un test: l’asteroide che cercherà di “spostare” (o meglio, di deflettere dalla sua orbita) non rappresenta un pericolo per la Terra. Il team ha scelto proprio un asteroide innocuo il quale, pur cambiando la sua orbita, grazie alla sonda “Dart”, non potrà mai dirigersi verso il nostro pianeta. Qualora il test fosse un successo, l’essere umano avrà il potere, per la prima volta, di spostare un corpo celeste in un’altra orbita.

DOVE STA ANDANDO DART?

Attualmente la sonda “Dart” è in viaggio, e si sta recando verso il sistema binario di asteroidi Didymos. Il suddetto sistema binario è composto da due asteroidi: l’asteroide più grande, chiamato Didymos (con un diametro di 780 metri, un po’ più piccolo del Burj Khalifa, il grattacielo più alto del mondo di Dubai, alto invece 830 metri); e un asteroide più piccolo, chiamato Dimorphos (con un diametro di 160 metri, un po’ più grande della Piramide di Giza, alta 138 metri). Quest’ultimo ruota attorno all’asteroide più grande, come una Luna (per questo è chiamato “sistema binario”).

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Animazione della missione “Dart” della NASA.
Credits: NASA/Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL)

COSA FARA’ DART?

La sonda della NASA “Dart” impatterà frontalmente, alla velocità di 24.000 km/h, contro l’asteroide più piccolo Dimorphos, rallentandolo per qualche minuto e modificando la sua orbita, nonché la sua traiettoria. Sarà un vero e proprio schianto frontale, il quale provocherà un‘esplosione di materiale roccioso, che si aggirerà tra i 10.000 e i 100.000 kg di roccia, scagliata nello Spazio.

L’impatto avverrà il 27 settembre 2022 alle ore 01:14 (ora italiana).

Dopo l’impatto i telescopi sulla Terra cercheranno di osservare il sistema binario, per capire se sia stata cambiata l’orbita dell’asteroide più piccolo. In quel momento, poco dopo l’impatto, il nostro pianeta Terra si troverà ad una distanza di sicurezza di 11 milioni di chilometri.

QUALI SONO LE MINACCE PER LA TERRA?

Attualmente nessun asteroide conosciuto, più grande di 140 metri, colpirà la Terra per i prossimi 100 anni; tuttavia, solo il 40% dei suddetti asteroidi, più grandi di 140 metri, è stato scoperto a ottobre 2021. Nei prossimi mesi, ci potrebbe quindi essere la possibilità di scoprirne uno, potenzialmente in grado di colpire la Terra. In altre parole, l’Universo è enorme, ed è impossibile conoscere tutti gli asteroidi; perciò in qualsiasi momento un telescopio potrebbe individuarne qualcuno, in viaggio verso la Terra.

Sarebbe come cercare di conoscere il numero esatto di tutti gli insetti presenti sul nostro pianeta: è impossibile. Tuttavia, dobbiamo anche ringraziare i nostri “fratelli giganti”: Giove e Saturno. Questi ultimi, per millenni, ci hanno salvato la vita: la loro gravità è infatti talmente alta, da attirare su di loro molti asteroidi, altrimenti destinati ad impattare sulla Terra.

La costruzione del veicolo Dart della NASA.
Credits: NASA / Producer/Editor: Jessica Wilde
Producer: Scott Bednar
Videographers: James Lucas and Seth Robinson

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MA QUAL E’ IL COMPITO DELL’ITALIA?

L’Agenzia spaziale Italiana (ASI) ha realizzato quasi un “osservatore”, grande quanto una scatola di scarpe (un cucciolo, o un figlio della sonda “Dart”). Questo “osservatore” è chiamato “LICIACube”, ed è stato costruito da “Argotec”. I centri italiani coinvolti in questa missione sono: Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) – Osservatorio Astronomico di Roma; INAF – Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Roma; INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste; INAF – Osservatorio Astronomico di Padova; INAF – Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze; INAF – Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Napoli; CNR – Istituto di Fisica Applicata “Nello Carrara” (IFAC); Politecnico di Milano; Università di Bologna; Università Parthenope, Napoli.

LICIACube” dell’Italia, attualmente, si trova all’interno della sonda “Dart” della NASA e, solo 10 giorni prima dell’impatto, cioè il 16 settembre 2022, sarà sganciata e lasciata libera nello Spazio. Il suo compito sarà quello di filmare e fotografare l’impatto con l’asteroide, in modo da studiare le conseguenze dello schianto.

MISSIONE “HERA” DELL’ESA

L’Agenzia Spaziale Europea (ESA) lancerà nel 2024 una sonda chiamata “Hera”, la quale raggiungerà il sistema binario di Didymos nel 2026, cioè quattro anni dopo l’impatto tra la sonda “Dart” e l’asteroide. Il compito di “Hera”, assieme ai suoi due cubesat (piccole navicelle che si sganceranno dalla sonda madre “Hera”), sarà di condurre rilievi dettagliati su entrambi gli asteroidi, con particolare attenzione al cratere formatosi grazie all’impatto di “Dart”.

Questa missione ci darà la prova definitiva del successo di “Dart”, e il conseguente nuovo potere degli esseri umani nel “spostare” un corpo celeste nello Spazio, e di cambiare così la storia.

QUALI SONO LE CARATTERISTICHE DI “DART”?

Il corpo della sonda della NASA “Dart” ha una dimensione di 1,2×1,3×1,3 metri, mentre i due pannelli solari si estendono per 8,5 metri ciascuno.

La sonda sta viaggiando alla velocità di 6,6 chilometri al secondo, e la sua massa è di 550 kg. La sua propulsione è data dall’innovativo motore ionico, il quale è ottimo per la navigazione nello Spazio profondo (inizialmente parte lentamente, poi aumenta progressivamente la velocità, fino a superare le prestazioni di un classico motore a razzo).

MA COME FUNZIONA UN PROPULSORE IONICO?

Un propulsore ionico ionizza il propellente aggiungendo o rimuovendo elettroni, per produrre ioni.

Utilizza cioè un campo elettrico (l’elettricità arriva dai pannelli solari) per ionizzare (cioè togliere un elettrone da un atomo) e accelerare il propellente (di solito è un gas nobile, come lo xeno), producendo così la spinta necessaria (il comune motore a razzo produce un getto infuocato di colore arancione; invece il motore agli ioni produce un raggio ionico di colore blu).

Foto scattata sulla Terra, nel momento in cui la NASA ha testato l’accensione del motore ionico (si può notare il raggio ionico di colore blu). Credits: NASA Glenn Research Center/Aerojet Rocketdyne/NEXT–C

ALCUNI STRUMENTI DI “DART”

La sonda possiede il “Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical navigation” (DRACO). DRACO è una camera ad alta risoluzione, utile per supportare la navigazione e il puntamento, nonché per misurare le dimensioni e la forma del bersaglio, cioè dell’asteroide.

La camera DRACO scatterà immagini fino a 20 secondi prima dell’impatto, cioè quando si troverà a soli 130 km dalla superficie di Dimorphos, e ogni foto sarà inviata sulla Terra in tempo reale.

Per quanto riguarda i pannelli solari, la sonda dispone di due nuovi array solari, testati in precedenza anche sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS): questi sono più leggeri, occupano poco spazio durante il lancio (partono arrotolati e poi si srotolano nello Spazio), hanno un’efficienza altissima di ben tre volte superiore, rispetto alle versioni precedenti (in passato per ottenere la stessa potenza, sarebbero serviti array solari molto più grandi).

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LA DIFESA PLANETARIA

La NASA, mediante la missione “Dart”, vuole dimostrare che una sonda spaziale robotica è in grado di navigare da sola verso un asteroide, senza l’aiuto dei terrestri; e successivamente schiantarsi su di esso, affinché si modifichi l’orbita dell’asteroide stesso, salvando così l’umanità dall’estinzione.

Il raggio da tenere sotto controllo parte dal Sole e si estende fino a 195 milioni di chilometri; al suo interno vi sono gli asteroidi e le comete potenzialmente pericolose per la Terra.

Nel 2016, la NASA ha istituito il “Planetary Defense Coordination Office (PDCO)” per gestire gli sforzi per la difesa planetaria. Il PDCO fornisce il rilevamento precoce di oggetti potenzialmente pericolosi (oggetti grandi tra i 30 e i 50 metri), e studia strategie e tecnologie per mitigare gli impatti.

Articolo a cura di Fabio Meneghella