Per salvare la Terra, la NASA testa una collisione di asteroidi con un’astronave

Andy Rifkin ricorda di essere andato in sala giochi nei primi anni ’80 per giocare al popolare videogioco “Asteroids”. Alla fine di questo mese, la squadra che è a capo è pronta a lanciare un satellite mirato agli asteroidi a 7 milioni di miglia di distanza per dimostrare che i terrestri possono salvarsi da una collisione di asteroidi sparando per primi, in stile Atari.

La finestra di lancio della missione Double Asteroid Redirection Test (DART) della NASA si aprirà la prossima settimana. DART è un esperimento per vedere se un asteroide può essere spinto fuori dal suo percorso entrando in collisione con un asteroide direttamente con un veicolo spaziale. Se intercettato e colpito abbastanza lontano, qualsiasi leggero cambiamento nel percorso dell’asteroide potrebbe fargli perdere la Terra, evitando un impatto potenzialmente catastrofico.

“Non sappiamo quali asteroidi stanno arrivando a colpire la Terra”, afferma Rifkin. Dice che DART fa parte di uno sforzo su più fronti per esaminare il problema delle collisioni di asteroidi. “Gli impatti di asteroidi sono davvero l’unico disastro naturale che l’umanità può vedere nei prossimi anni o decenni in anticipo e fare qualsiasi cosa”.

La NASA chiama DART la “Prima missione di test di difesa planetaria”. Rifkin è il team investigativo di DART che guida la Johns Hopkins University Laboratorio di Fisica Applicata condurre l’esperimento per la NASA.

Insieme al suo approccio di collisione e diffrazione agli asteroidi in arrivo, la NASA continua a osservare gli asteroidi attivi tramite telescopio e altri mezzi attraverso il suo centro. Studi sugli oggetti vicini alla Terra presso il suo Jet Propulsion Laboratory in California.

Mentre il monitoraggio degli asteroidi rappresenta una risposta di protezione civile in caso di uragano alle rocce spaziali in arrivo, DART metterà alla prova la nostra capacità di essere proattivi senza ricorrere all’uso proposto di un dispositivo nucleare spaziale per far esplodere vicino a un oggetto minacciato per vaporizzarlo parzialmente e deviarlo tramite uno shock onda.

Il DART può essere paragonato agli intercettori “Hit-To-Kill” ad alta velocità sviluppati dagli Stati Uniti negli ultimi due decenni, incluso quello di Lockheed Martin Rafforzare il settore missilistico PAC-3 Interceptor, che all’inizio di questo mese ha utilizzato con successo missili balistici tattici per testare il sistema di comando della battaglia di difesa missilistica e aerea integrata dell’esercito.

Come i test degli intercettori missilistici, la missione DART include obiettivi. Due asteroidi sconosciuti – Didymus e Demorphos – orbitano attorno al Sole in una coppia binaria a sette milioni di miglia dalla Terra. I due non sono in rotta di collisione con la Terra, ma sono ottimi bersagli di prova.

L’asteroide più grande, Didymus, ha un diametro di 0,48 miglia, mentre Demorphos, l’asteroide più piccolo che orbita in modo lunare, ha un diametro di 525 piedi. La navicella DART prenderà di mira Dimorphos. Se tutto va bene, la navicella impatterà Demorphos quasi frontalmente, riducendo di diversi minuti il ​​tempo necessario alla luna del piccolo asteroide per orbitare attorno a Didymos.

“Invece di cercare di frantumare o frantumare l’oggetto, l’obiettivo è prendere il momento della navicella spaziale in arrivo, aggiungerlo al momento dell’asteroide di cui eravamo preoccupati e usarlo per cambiare la sua orbita”, spiega Rifkin.

“Il motivo per cui scegliamo un doppio sistema di asteroidi è perché la Terra si muove intorno al sole a circa 20 miglia al secondo. Gli asteroidi che ci preoccupano orbitano attorno al sole a circa 20 miglia al secondo. Perché vogliamo mantenere intatto qualsiasi asteroide se pensiamo di doverlo spostare, c’è solo una spinta potente che possiamo fornire. Non vuoi cambiare la sua velocità di più di una frazione di pollice al secondo. Questa è una misurazione difficile [achieve]. “

La navicella spaziale DART sembra un satellite di medie dimensioni, completo delle familiari ali del pannello solare. Il bus principale a forma di scatola (fusoliera) avrà una massa lorda al momento del lancio di circa 1.350 libbre. L’autobus misura 3,9 x 4 x 4,3 pollici, con pannelli solari pieghevoli che estendono la lunghezza del veicolo a 59 piedi.

DART sarà lanciato in cima a un veicolo booster SpaceX Falcon 9 dalla Vandenberg Space Force Base. Dopo essersi separato dal Falcon, la sua spinta sarà fornita dal motore a ioni Evolutionary Xenon Thruster (NEXT-C) della NASA.

Il payload DART è costituito da due componenti relativamente semplici; L’Asteroid Reconnaissance and Optical Navigation Camera (DRACO) è un telescopio ad angolo stretto, il mezzo del veicolo spaziale per navigare in un attacco all’interno di un asteroide, come il sensore di puntamento ottico su un razzo. Oltre al targeting, DRACO trasmetterà immagini sulla Terra in tempo reale prima di un impatto cinetico. Aiuterà anche a caratterizzare la posizione dell’impatto su Dimorphos prima di distruggerlo con immagini ad alta risoluzione.

Il secondo componente è un piccolo CubeSat chiamato LICIA (Light Italian CubeSat for Asteroid Imaging, realizzato dall’Agenzia Spaziale Italiana). Circa delle dimensioni di una scatola di cereali, LICIA si separerà da DART 10 giorni prima che raggiunga Dimorphos e rimarrà nelle vicinanze, scattando foto dell’impatto, della nuvola di detriti e possibilmente intravedere il cratere da impatto. I pannelli solari della navicella alimenterebbero il suo carico utile, l’avionica e l’antenna prima della sua scomparsa.

Supponendo che DART colpisca il punto target, la coppia di asteroidi rimarrà nella stessa orbita solare – cambierà solo la relazione orbitale tra Dimorphos e Didymos. Poiché sono così lontani, non c’è pericolo di detriti spaziali o spazzatura che si accumulano in orbite terrestri alte o basse dove volano i satelliti, la Stazione Spaziale Internazionale e altri sistemi.

La NASA e l’APL sapranno se hanno spinto con successo l’orbita di Demorphos osservando la coppia. Visto dalla Terra, Dimorphos blocca la luce di Didymos ogni 12 ore, essenzialmente bloccandola come le nostre eclissi lunari di sole.

“Li vediamo solo come un singolo punto di luce”, dice Rifkin. “Ma possiamo misurare la luminosità di questo punto di luce. Come [Dimorphos] Si sposta avanti e indietro [Didymos]la luminosità cambia. Dopo il nostro impatto faremo la stessa osservazione e vedremo quante volte [brightness] Cambia, diciamo, da 11 ore 55 minuti a 11 ore 45 minuti, 37 minuti o altro. Possiamo quindi calcolare quanto di un cambiamento abbiamo apportato all’orbita di Demorphos.”

APL prevede che DART attraverserà e distruggerà Dimorphos il prossimo autunno. Dopo aver inviato i suoi dati sulla Terra, il LICIA CubeSat probabilmente andrà alla deriva intorno all’universo mentre esaurisce il carburante e l’Agenzia Spaziale Italiana lo sta spegnendo. Oltre a Draco, gli scienziati dovrebbero fornire alcuni dettagli sulla topografia dell’asteroide, aumentando la loro comprensione su come localizzare questi oggetti.

Quali sono le probabilità che DART raggiunga il suo obiettivo?

“Pensiamo che le nostre probabilità siano molto buone”, dice Rifkin. “Proprio come siamo atterrati su Marte, c’è sempre una piccola possibilità che possa accadere qualcosa di catastrofico. C’era un ingegnere che lavorava al programma e ci chiedeva: ‘Cosa succede se ci presentiamo e [Dimorphos] A forma di ciambella e di un perforatore? Abbiamo detto che se succederà, avremo un premio”.

La riuscita missione DART solleva anche la questione di quando la NASA attiverà il sistema di difesa planetaria e lancerà un satellite su un minaccioso asteroide in arrivo?

“È una questione di politica”, ammette Rifkin. “Se c’è una possibilità dell’uno per cento di toccare terra, è sufficiente per fare qualcosa? Se dovessi aspettare che l’opportunità sia 50-50, potrebbe essere un po’ in ritardo nel gioco. “

Si ritiene generalmente che un tempo di anticipo di 20-30 anni prima di un possibile impatto con la Terra sia un buon momento per lanciare DART, colpire l’oggetto e cambiarne l’orbita, quindi è meglio non abbassare la guardia.

Per quanto riguarda la pressione dei pulsanti nella sala giochi o l’agitazione del joystick su una console Atari negli anni ’80, Rifkin aggiunge: “Pensare di passare dalla sala giochi a qui—è stata davvero una bella corsa”.

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Giustina Rizzo

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