Dicembre 8, 2021

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Sonda Dart della NASA: “Se un asteroide si scontra con la Terra? Niente panico.”

Il lancio della sonda Arrows della NASA è previsto per mercoledì e si prevede che entrerà in collisione con un asteroide entro nove mesi. Questo dovrebbe deviare al minimo nella sua orbita, intorno a un secondo asteroide. Attraverso il test, l’agenzia spaziale statunitense vuole vedere se questo può anche impedire a un pericoloso asteroide di entrare in collisione con la Terra. In un’intervista, Elena Adams dell’Applied Science Lab spiega di cosa si tratta. È un ingegnere di sistema critico per Dart.

Cosa sono le frecce?

Dart è la prima missione di test di difesa degli asteroidi che stiamo intraprendendo come parte del Planetary Defense Office della NASA. La domanda è: cosa facciamo quando un asteroide colpisce la Terra? La risposta: assolutamente niente panico! Perché ora ci sono modi per risolvere il problema e la sonda a dardo dovrebbe spiegarlo. La teoria è che sia possibile, in linea di principio, deviare un asteroide dalla sua orbita con un impatto abbastanza forte. Se lo facciamo in tempo, sarà possibile evitare una collisione di asteroidi con la Terra.

Elena Adams

(Foto: Johns Hopkins APL)

Ma alla fine è un esperimento perché non sappiamo se funzionerà. Pertanto, Dart vola su un sistema di asteroidi chiamato Didymus. Lo chiamiamo sistema perché è un asteroide binario composto da due corpi celesti. Quindi c’è l’asteroide chiamato Didimo e la sua piccola luna Demorphos che gli orbita intorno. Cercheremo di colpire Demorphos per cambiare la sua orbita attorno all’asteroide più grande.

Come funziona il messaggio?

L’esperimento si compone di due parti. Per prima cosa vogliamo volare sull’asteroide. Dopo l’inizio, le freccette sono state sulla strada per nove mesi. La sonda dovrebbe scontrarsi con l’asteroide nell’autunno del 2022. Ma poi non ci sono più veicoli spaziali per vedere cosa è successo. Poi inizia la seconda parte dell’esperimento, ma da qui sulla Terra. Osserveremo l’asteroide con telescopi terrestri per alcuni mesi. Vogliamo misurare fino a che punto abbiamo cambiato l’orbita di Didymos. Per fare ciò, misuriamo la curva di luce dell’asteroide, cioè i periodi in cui la luce diventa più scura e più luminosa quando la Luna passa davanti a Dart.

Perché hai scelto un sistema composto da due corpi celesti, non è complicato?

Il sistema duale è complicato perché non sappiamo davvero che aspetto abbia la luna e di cosa sia fatta. È un mucchio di macerie o un blocco solido? A seconda della situazione, possiamo cambiare più o meno la sua orbita. Ma se miriamo solo a un asteroide binario lunare, ci assicuriamo di spostarlo del tutto.

Se volessimo mirare direttamente a un asteroide in orbita attorno al sole, avremmo bisogno di molta più massa e dovremmo colpirlo a una velocità maggiore per cambiare la sua orbita.

Perché l’energia cinetica dell’asteroide principale è maggiore?

Esattamente. Ci vorrebbe molta energia per manipolare la traiettoria di un tale oggetto. Ci manca anche un modo per misurarlo. Inoltre, non è necessaria una seconda sonda. In questo caso, ci vorrà più tempo per vedere eventuali cambiamenti. Quindi puoi misurare i cambiamenti da terra. Attualmente, la luna orbita intorno all’asteroide ogni 12 ore. Solo due mesi dopo la collisione, riceveremo dati su come alteriamo il ciclo orbitale.

Ma hai solo una palla…

Sì, abbiamo solo una possibilità di colpire.

Con quale angolazione dovresti colpire la freccia?

Didymos non si muove completamente nel piano dell’eclittica, ma è leggermente inclinato verso l’esterno. Lo colpiamo all’indietro, poiché il suo tempo orbitale dovrebbe accelerare. Al momento sono necessarie 11,92 ore per completare un ciclo. Quindi il suo tempo orbitale viene ridotto di circa 10 minuti.

In altre parole, mancano solo pochi giorni di reazione per dirigere la sonda verso l’asteroide?

In realtà solo nelle ultime quattro ore! Il lanciatore posiziona la sonda su una traiettoria balistica. Sappiamo esattamente dove si trova Didimo. Se non ci sono errori nei calcoli del target e della diffusione statistica, inizieremo in teoria e moltiplicheremo Didymos. Ma ovviamente ci sono errori una volta che abbiamo iniziato. Quindi sulla strada per Didymos dobbiamo fare alcune piccole manovre.

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Circa 30 giorni prima che arrivassimo a Didymus, Dart lo vide per la prima volta. Prima di allora, anche con osservatori a terra, poteva essere osservato solo da terra come un punto. Possiamo riconoscere solo Didimo, ma non la luna. Non possiamo vederlo neanche dalla Terra.

Come fa Dart a conoscere il suo obiettivo?

La sonda ha a bordo un solo strumento chiamato DRACO. Questo è un telescopio con un diametro di 20 cm e Didymus lo vedrà solo come un punto per circa 30 giorni. Voliamo verso questo punto fino a circa quattro ore prima dell’impatto. Da allora, la sonda è diventata completamente autonoma e controlla automaticamente gli attuatori nelle ultime ore.

La sonda nasconde tutti i dati irrilevanti, come polvere e radiazioni, che potrebbero interferire con il rilevatore. In tal modo, deve assicurarsi che il suo obiettivo sia ancora al centro del campo visivo del suo telescopio, perché è solo di 0,3 gradi. Dopo circa un’ora dovremmo finalmente sperare di vedere un punto su un lato di Didimo, e questo è Demorphos, l’obiettivo.

Questo significa che vedi la luna solo un’ora prima che la sonda colpisca?

Sì, è solo un punto

Questo è un appuntamento completamente al buio.

Praticamente fino a circa quattro minuti prima dell’effetto. A questo punto l’immagine della luna si è allargata a più di qualche pixel. Poi, due minuti dopo, la sonda smise di manovrare e scivolò verso l’interno.

“Minutes of Terror”, simile all’atterraggio del rover Persevering Mars.

Sì, per quattro minuti. Inoltre, ci sono alcune ore di brividi prima di vedere Didymus. Non sappiamo di cosa sia fatto o che aspetto abbia. È un osso di cane o una bella palla? Abbiamo requisiti che dobbiamo soddisfare: nel mezzo. Ma cosa succede se il lato oscuro non può essere visto? L’astronave deve decidere tutto da sola.

Riesci a vederlo ma non interferisci più?

Sì e no. Non faremo nulla, ma possiamo. Siamo in costante contatto con la sonda, che invia costantemente un’immagine alla Terra ogni secondo. Abbiamo procedure di emergenza in cui possiamo inviare richieste se l’astronave è fuori rotta. Ma il piano prevede che il nostro sistema di guida e controllo autonomo prenda il sopravvento.

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