Primo piano

NASA. La scienza per il primo tentativo di reindirizzare un asteroide

di Giuliano Longo (redgreen)

Nel tentativo di alterare l’orbita di un asteroide per la prima volta nella storia, la NASA farà schiantare un veicolo spaziale contro l’asteroide Dimorphos lunedì 26 settembre.La missione, nota come Double Asteroid Redirection Test, o DART, si dirigerà su un asteroide che non rappresenta una minaccia per il nostro pianeta. Piuttosto, è un obiettivo ideale della NASA per testare il suo piano di difesa planetaria.La stragrande maggioranza degli asteroidi e delle comete non è pericolosa e non lo sarà mai. Gli asteroidi e le comete sono considerati oggetti potenzialmente pericolosi, o PHO, se hanno un diametro di 30-50 metri o più e la loro orbita attorno al Sole si trova entro 8 milioni di chilometri dall’orbita terrestre. La strategia di difesa planetaria della NASA prevede il rilevamento e il monitoraggio di questi oggetti utilizzando telescopi a terra e nello spazio. In effetti, il Centro per gli studi sugli oggetti vicini alla Terra, o CNEOS, della NASA monitora tutti gli oggetti vicini al nostro Pianeta conosciuti per valutare qualsiasi rischio di impatto. Qualsiasi relativo avvicinamento viene segnalato nella dashboard di Asteroid Watch. Sebbene al momento non ci siano oggetti noti che rappresentano una minaccia per la Terra, gli scienziati continuano a scansionare i cieli alla ricerca di asteroidi sconosciuti. La NASA sta attivamente ricercando e pianificando modi per prevenire o ridurre gli effetti di un potenziale impatto, se uno dovesse essere scoperto. La missione DART è il primo test di tale piano per deviare un asteroide dalla sua rotta prevista sbattendolo contro con un’astronave, tecniche simili potrebbero essere utilizzate per deviare un asteroide o una cometa lontano dalla Terra se ritenuto pericoloso per il pianeta. Con un diametro di circa 160 metri – la lunghezza di 1,5 campi da calcio – Dimorphos è il più piccolo di due asteroidi in un sistema a doppio asteroide. Dimorphos orbita attorno all’asteroide più grande chiamato Didymos (dal greco “gemello”), ogni 11 ore e 55 minuti. Al momento dell’impatto di DART, la coppia di asteroidi sarà a 11 milioni di chilometri dalla Terra mentre viaggiano sulla loro orbita attorno al Sole. Indipendentemente da quanto o quanto poco l’orbita di Dimorphos sia cambiata da DART, l’asteroide non diventerà una minaccia per noi. La navicella DART è progettata per scontrarsi frontalmente con Dimorphos alterandone la sua orbita, abbreviando il tempo impiegato dal piccolo asteroide per viaggiare intorno a Didymos. Rispetto a Dimorphos, che ha una massa di circa 5 miliardi di chilogrammi, la navicella DART peserà solo 550 chilogrammi al momento dell’impatto. Quindi, come può un veicolo spaziale così leggero influenzare l’orbita di un asteroide relativamente massiccio? DART è un impattatore cinetico perché trasferirà la sua quantità di moto e l’energia cinetica a Dimorphos al momento dell’impatto, alterando in cambio l’orbita dell’asteroide. Gli scienziati possono fare previsioni su alcuni di questi effetti grazie ai principi descritti nelle leggi del moto di Newton. La prima legge di Newton ci dice che l’orbita dell’asteroide rimarrà invariata finché qualcosa non agirà su di esso. Usando la formula per la quantità di moto lineare (p = m * v), possiamo calcolare che il veicolo spaziale, che al momento dell’impatto viaggerà a 6,1 chilometri)al secondo e avrà circa lo 0,5% della quantità di moto dell’asteroide. La quantità di moto del veicolo spaziale può sembrare piccola in confronto, ma è sufficiente per apportare un cambiamento rilevabile alla velocità dell’orbita di Dimorphos. Quando DART colpisce la superficie dell’asteroide, la sua energia cinetica sarà di 10 miliardi di joule! Si formerà un cratere e il materiale noto come ejecta verrà espulso a seguito dell’impatto. In questo caso, il materiale dell’asteroide pari a 10-100 volte la massa del veicolo spaziale stesso verrà espulso dal cratere.  Dopo l’impatto di DART, gli scienziati utilizzeranno una tecnica chiamata metodo di transito per vedere quanto l’impatto ha cambiato l’orbita di Dimorphous. utilizzando telescopi terrestri per misurare questo cambiamento di luminosità e calcolare la velocità con cui Dimorphos orbita attorno a Didymos. Una delle maggiori sfide della missione DART è la navigazione di una piccola navicella spaziale verso una collisione frontale con un piccolo asteroide a milioni di miglia di distanza. Per risolvere questo problema, il veicolo spaziale è dotato di un unico strumento, la fotocamera DRACO, che funziona insieme a un sistema di navigazione autonomo chiamato SMART Nav per guidare il veicolo spaziale senza il controllo diretto degli ingegneri sulla Terra. Circa quattro ore prima dell’impatto, le immagini catturate dalla telecamera verranno inviate al sistema di navigazione del veicolo spaziale, consentendogli di identificare quale dei due asteroidi è Dimorphos e di navigare in modo indipendente verso il bersaglio. Il 26 settembre l’evento è visibile su  NASA Live dalle 15:00 alle 16:30 PDT ora legale del Pacifico USA e   a mezzanotte ora in Italia) . Immagini da DART, che avranno un impatto sull’asteroide alle 16:14. PDT verranno trasmesse in streaming sulla Terra in tempo reale durante la trasmissione. Nei giorni successivi all’evento, la NASA prevede di ricevere immagini dell’impatto da un cubesat che verrà distribuito da DART prima della collisione. Il cubesat, LICIACube, che è stato fornito dall’Agenzia Spaziale Italiana, è progettato per catturare immagini dell’impatto, della nuvola di espulsione e forse anche del cratere d’impatto lasciato da DART.

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