Nella foto è un concetto artistico della navicella spaziale Double Asteroid Redirection Test (DART) della NASA. DART potrebbe essere la prima missione della NASA a dimostrare una tecnica di deflessione degli asteroidi per la difesa planetaria. NASA/JHUAPL Negli anni '90, gli scienziati planetari hanno iniziato a rendersi conto che il nostro pianeta potrebbe diventare un obiettivo primario nel tiro a segno cosmico. C'era una crescente consapevolezza che, su tempi geologici, La Terra viene colpita piuttosto frequentemente da grandi asteroidi e comete; però, a differenza degli evidenti crateri della luna, L'atmosfera terrestre è molto efficiente nell'erodere le prove di impatti massicci.
Gli scienziati avevano precedentemente identificato il famigerato cratere Chicxulub sepolto sotto la penisola dello Yucatán in Messico e lo avevano collegato al confine Cretaceo-Terziario (KT), uno strato roccioso creato all'epoca di un evento di estinzione di massa che spazzò via i dinosauri 66 milioni di anni fa. Allo stesso tempo, gli astronomi stavano scoprendo pezzi sempre più grandi di roccia spaziale che sfrecciavano intorno al nostro sole. Ha iniziato a diventare chiaro che non è una questione di Se saremo colpiti di nuovo da uno space rock predone ma piuttosto quando .
Ispirato dalla consapevolezza che gli asteroidi potrebbero rappresentare una minaccia, Andy Cheng ha iniziato a riflettere sullo scenario peggiore:se scoprissimo un asteroide in arrivo, cosa potremmo fare per evitare che colpisca la Terra?
"Per i primi 20 anni di lavoro su questo problema, dovevamo stare molto attenti. Le reazioni della gente nel sentire questo sono state 'fai sul serio?' Abbiamo dovuto superare il cosiddetto fattore di risatina, ma ormai l'abbiamo superato, "dice Cheng, che lavora presso il Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) a Laurel, Maryland.
Cheng ha ideato un concetto che utilizza un dispositivo di simulazione cinetica per mandare fisicamente fuori rotta un asteroide. Gli impattatori cinetici sono fondamentalmente veicoli spaziali in rapido movimento che usano la loro energia cinetica per schiantarsi contro un asteroide per modificare leggermente la velocità e/o la direzione della roccia spaziale. Non sono necessarie testate nucleari in stile hollywoodiano. Finora, sono stati testati solo in simulazioni al computer, qualcosa che Cheng spera di cambiare molto presto. Ora, è co-guida una missione della NASA che metterà finalmente alla prova i suoi primi lavori come parte della missione Asteroid Impact and Deflection Assessment (AIDA).
Il concetto AIDA consiste in due veicoli spaziali:il Double Asteroid Redirection Test (DART) e l'Asteroid Impact Mission (AIM). La NASA svilupperà DART, e l'Agenzia spaziale europea (ESA) svilupperà AIM. Nel mese di giugno, La NASA ha approvato DART per entrare nella fase di progettazione.
Gli scienziati hanno in programma di testare questa tecnica di deflessione su un singolo asteroide con l'aiuto di due missioni spaziali:una è l'impattore mentre l'altra si incontrerà sul bersaglio per misurare il cambiamento di orbita (dell'asteroide impattato), Cheng racconta HowStuffWorks.
Sebbene DART non sia ancora completamente finanziato, Cheng ei suoi colleghi hanno già individuato un obiettivo molto speciale. Un asteroide binario chiamato Didymos farà un sorvolo molto ravvicinato della Terra nel 2022, arrivando entro 6,8 milioni di miglia (11 milioni di chilometri) dal nostro pianeta, quindi i ricercatori sperano che entrambi i veicoli spaziali AIDA si lanceranno in tempo per incontrare questo obiettivo di opportunità.
Didymos consiste di due asteroidi in una stretta danza orbitale. Il componente più grande, Didimo A, misura circa mezzo miglio (780 metri) di larghezza, e l'asteroide più piccolo, Didimo B, è largo circa 530 piedi (160 metri). Poiché Didymos B è così piccolo, viene spesso chiamato "Didymoon, " e questo sarà l'obiettivo di DART.
"Questo asteroide binario Didymos si avvicina molto alla Terra. Nel 2010 sapevamo che l'avvicinamento di Didymos alla Terra nel 2022 era davvero speciale... È l'approccio più vicino in molti decenni; abbastanza vicino per osservazioni terrestri da piccoli telescopi e per radar È un sistema che è già stato ben osservato e noto per essere un asteroide binario, " Aggiunge.
Naturalmente, ci sono problemi di sicurezza nel colpire un asteroide per vedere come viene modificata la sua orbita. Diciamo che la squadra della missione calcola male e cambia la traiettoria dell'asteroide. Diventerebbe una minaccia per la Terra in futuro? Fortunatamente, perché Didymos è un asteroide binario, anche se DART influenza in modo significativo l'orbita di Didymoon attorno a Didymon A, non rappresenterà una minaccia per la Terra. Didymoon è semplicemente troppo piccolo per cambiare significativamente l'orbita dell'intero sistema binario.
"Non stiamo cambiando l'orbita [dell'asteroide binario] intorno al sole in misura misurabile, "dice Cheng.
Gli astronomi hanno anche una buona idea sulla composizione chimica di questo asteroide ben studiato. La grande incognita è come è imballato il materiale di Didymoon, un fattore che influenzerà notevolmente la sua reazione all'essere colpito da un'astronave in corsa. È roccia solida o un ammasso di materiale poco compatto noto come "mucchio di macerie"?
Questa immagine dell'asteroide Eros mostra la sua topografia gravitazionale. Secondo la Nasa, le aree rosse sono "in salita" e le aree blu sono "in discesa". Una palla caduta su uno dei punti rossi proverebbe a rotolare attraverso l'area verde più vicina fino all'area blu più vicina. NASA/JPL/JHUAPL "L'impatto può reagire in modo molto diverso a seconda di cosa è fatto l'asteroide, " Cheng continua. "Non è specificamente la composizione chimica, perché per molti asteroidi pensiamo di avere un'idea di base di quale sia la loro composizione chimica, basata sui loro spettri e sul fatto che abbiamo avuto due missioni".
La NASA ha lanciato la sua missione NEAR nel 1996, trascorrendo un anno in orbita attorno all'asteroide vicino alla Terra Eros. E la missione giapponese Hayabusa ha restituito fisicamente un campione di materiale asteroide dalla superficie dell'asteroide Itokawa nel 2010. Da queste missioni e analisi spettroscopiche dell'asteroide, gli astronomi sono fiduciosi che Didymos sia un asteroide siliceo (o "tipo S"). Gli asteroidi di tipo S sono rocce spaziali pietrose e i secondi asteroidi più comuni (dopo carboniosi, o "tipo C, " asteroidi) noti per esistere nel nostro sistema solare, che popolano la fascia interna degli asteroidi tra le orbite di Marte e Giove. Ma per ottenere la "verità fondamentale" su quanto sarà efficace un impattore cinetico che sbatte contro la superficie di un asteroide per modificare fisicamente la sua orbita, dobbiamo lanciare una missione come DART.
"Ciò che NON è noto in questo tipo di asteroidi è come è imballato il materiale. Quindi, cose come la forza e la porosità, fattori che fanno una grande differenza in risposta a un impatto, " Cheng aggiunge, ma è sicuro che l'impattore non lo colpirà così forte che l'asteroide si romperà.
"Stiamo lavorando molto su come calcolare le risposte all'impatto mediante simulazione al computer... ma l'incertezza arriva perché quando abbiamo un impatto iperveloce su un corpo, crea un cratere; sputa il cratere espulso nella direzione in cui sei venuto, ma così facendo, quelle ejecta portano via un sacco di slancio e c'è una reazione, che può cambiare la quantità di deflessione sul corpo:questo è il problema e questa è una grande domanda".
Cheng sottolinea che la quantità di quantità di moto rimossa dall'asteroide può essere diverse volte superiore alla quantità di quantità di moto che un dispositivo di simulazione cinetica porterà all'asteroide - e tutto dipende da quanto materiale (ejecta da impatto) viene proiettato nello spazio al momento di impatto. E poiché DART colpirà Didymoon a una velocità di circa 3,7 miglia (6 chilometri) al secondo (è nove volte la velocità di un proiettile!) e impartisce un'energia di collisione di "poche tonnellate di TNT equivalente, "L'unico modo per capire come questo influenzi il movimento di un asteroide nello spazio è testarlo.
Ma ci sono sfide prima che DART possa raggiungere la data di collisione del 2022. La componente ESA della missione AIDA non è ancora andata oltre la fase concettuale e, in dicembre, i fondi sono stati reindirizzati per la missione ExoMars dell'agenzia spaziale. Questo è uno dei motivi per cui Didymos è stato selezionato come obiettivo:la missione DART può ancora andare avanti senza il suo compagno di astronave AIM. Mentre l'asteroide binario si avvicina alla Terra, osservatori a terra possono osservare gli effetti dell'impattore cinetico su Didymoon cronometrando la sua orbita. Certo, è più ideale avere un'altra navicella spaziale che osserva l'impatto da vicino e svolge ricerche scientifiche sull'impatto ejecta, ma non sarebbe la fine della missione se, dire, l'ESA alla fine non lancia l'AIM.
"Disaccoppiare le missioni è il segreto (per il successo della missione), " precisa Cheng.
Sessantasei milioni di anni fa, i dinosauri non avevano un programma spaziale in grado di rilevare e deviare un asteroide o una cometa in arrivo. Se qualcosa di grande come l'oggetto che ha creato Chicxulub colpisse il nostro pianeta adesso, la ricaduta potrebbe rappresentare una minaccia esistenziale per l'umanità e senza dubbio distruggerebbe la civiltà come la conosciamo. Testare le strategie di mitigazione dell'impatto, come si propone di fare la mission di DART, potrebbe giovare all'intera umanità.
Ora è interessanteGli scienziati pensano che l'oggetto che ha creato il cratere Chicxulub e che probabilmente ha causato l'evento di estinzione di massa 66 milioni di anni fa fosse un asteroide largo 6-9 miglia (10-15 chilometri). Nel frattempo la NASA ha calcolato che un asteroide che misura solo mezzo miglio (1 chilometro) di larghezza è tutto ciò che serve per causare una catastrofe globale.
