Il primo giorno dell'anno 1801, L'astronomo italiano Gioacchino Giuseppe Maria Ubaldo Nicolò Piazzi ha trovato una "piccola stella" precedentemente inesplorata vicino alla costellazione del Toro. La notte successiva Piazzi osservò nuovamente questo oggetto celeste ritrovato, scoprendo che lo speck aveva cambiato posizione rispetto alle stelle vicine. Piazzi sapeva che le stelle vere erano così lontane che non vagavano mai, che apparivano sempre nel cielo come fisse l'una rispetto all'altra. A causa del movimento di questo nuovo oggetto, l'astronomo del re delle due Sicilie sospettava di aver scoperto qualcosa di molto più vicino, qualcosa all'interno del nostro sistema solare. Piazzi ha fatto la prima scoperta di asteroidi della storia. Lo chiamò in onore della dea romana dell'agricoltura:Cerere.

Mentre gli astronomi dell'era di Piazzi alla fine capirono che c'erano molti altri piccoli corpi rocciosi da trovare, per decenni dopo la scoperta di Cerere, rilevamenti di asteroidi erano pochi e lontani tra loro. Anche mezzo secolo dopo la scoperta di Cerere, c'erano solo 15 asteroidi conosciuti. Ma con il passare del tempo, così come le apparecchiature degli astronomi, tecniche e interesse per la caccia agli asteroidi. Nel 1868 il numero di asteroidi conosciuti aveva raggiunto 100. Nel 1923 era 1, 000. Oggi, è più di mezzo milione.

Come cenno all'importanza di questi oggetti, le Nazioni Unite hanno dichiarato il 30 giugno Giornata internazionale degli asteroidi.

La maggior parte degli asteroidi è più lontana dal sole di quanto lo sia Marte, più di 1,5 volte più lontana dal sole dell'orbita terrestre. Gli asteroidi che si avvicinano al sole di circa 1,3 volte la distanza della Terra dal sole sono chiamati asteroidi vicini alla Terra. Il termine "vicino" nell'asteroide vicino alla Terra è in realtà un nome un po' improprio, poiché la maggior parte di questi corpi non si avvicina affatto alla Terra. Da questo mese, più di 16, 000 di loro sono noti. Gli asteroidi e le comete Near-Earth che si trovano nelle vicinanze dell'orbita terrestre sono, insieme, classificati come oggetti vicini alla Terra, o NEO.

Grazie alla nuova tecnologia, migliori tecniche di ricerca e un team di astronomi dilettanti professionisti e dedicati a cercarli, il numero di NEO conosciuti aumenta di circa cinque ogni notte dell'anno.

Vi siete mai chiesti come vengono scoperti questi piccoli oggetti celesti?

"Proprio come ai tempi di Piazzi, di solito inizia con solo un granello di luce nel telescopio di un astronomo, "ha detto Paul Chodas, direttore del Center for Near-Earth Object Studies (CNEOS) presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California. "Anche con alcuni dei più potenti telescopi ottici del pianeta incaricati di cacciare gli asteroidi, appaiono come semplici puntini di luce nel cielo perché sono così piccoli. Quando un astronomo trova un puntino che si muove, è allora che inizia il divertimento."

L'Ufficio di coordinamento della difesa planetaria presso la sede della NASA a Washington è responsabile della ricerca, tracciare e caratterizzare asteroidi potenzialmente pericolosi, emettere avvisi sui possibili impatti, e coordinare la pianificazione del governo degli Stati Uniti per la risposta a una minaccia di impatto reale. Quasi sempre, un nuovo rilevamento di asteroidi è per gentile concessione di telescopi sponsorizzati dalla NASA.

L'ufficio di difesa planetaria sovrintende al programma di osservazione degli oggetti vicini alla Terra, che a sua volta finanzia il Catalina Sky Survey in Arizona e il Panoramic Survey Telescope &Rapid Response System (Pan-STARRS) alle Hawaii. Entrambi i progetti hanno aggiornato i loro telescopi nel 2015, migliorando significativamente i tassi di scoperta di asteroidi e oggetti vicini alla Terra.

"Telescopi finanziati da istituzioni esterne e anche alcuni dilettanti sono coinvolti nella scoperta di NEO e svolgono altri importanti lavori relativi agli asteroidi, " disse Chodas. "Ma, attualmente, Catalina e Pan-STARRS sono i nostri strumenti di rilevamento di asteroidi più potenti. Tra questi due sondaggi, quattro telescopi in tutto, viene fatto circa il 90% di tutte le nuove scoperte di NEO."

Al centro di ciascuno di questi telescopi per survey c'è una versione iper-aggiornata dello stesso tipo di chip della fotocamera (chiamato CCD, o dispositivo ad accoppiamento di carica) che si trova all'interno dei nostri telefoni cellulari. Ad eccezione delle notti con troppa pioggia o neve, o diverse notti intorno alla luna piena (quando la luce della luna può soffocare la debole luce di un asteroide), gli osservatori dedicati di Catalina e Pan-STARRS aprono i loro telescopi ogni notte possono trovare un buco nella copertura nuvolosa e prendere 30 secondi di esposizione dopo 30 secondi di esposizione del cielo sopra.

Gli astronomi dei rilievi sono alla ricerca di punti di luce che si muovono rispetto alle stelle di sfondo più distanti e fisse. Per trovarli, prendono tre o più immagini della stessa regione del cielo (chiamata campo), separati da diversi minuti. In una buona notte un sondaggio scatterà diverse centinaia di foto del cielo.

Quando gli astronomi di rilevamento trovano un punto di luce che sembra muoversi attraverso lo stesso campo in una serie di immagini della stessa regione del cielo, lo confrontano con le posizioni previste di tutti gli oggetti conosciuti nel catalogo gestito dal Minor Planet Center (MPC) sponsorizzato dalla NASA a Cambridge, Massachusetts. Se il ritrovato, il punto di luce in movimento non corrisponde alla posizione e al movimento previsti di un oggetto nel database MPC di asteroidi e comete noti, ci sono buone probabilità che sia una nuova scoperta, ma c'è ancora molto lavoro da fare.

I computer svolgono gran parte di questo lavoro di rilevamento, ma anche un astronomo prudente controlla due volte il lavoro, assicurandosi che i punti di luce non siano una sorta di riflesso di una stella vicina, o forse un pixel difettoso sul CCD. Se fiduciosi della potenziale scoperta della roccia spaziale, l'astronomo invia le coordinate della scoperta (conosciute come "astrometria") alla pagina di conferma NEO dell'MPC, dove gli viene assegnato un identificatore temporaneo, come YL9E0A0. L'MPC calcola anche un'orbita iniziale (approssimativa) per il NEO ancora da confermare.

CNEOS ha un sistema chiamato Scout, che monitora attivamente la pagina di conferma MPC, ottenere i dati da ogni potenziale nuova scoperta di asteroidi e calcolare automaticamente la possibile gamma di movimenti futuri anche prima che questi oggetti siano stati confermati come scoperte.

"Se i nostri calcoli indicano che una nuova scoperta potrebbe avvicinarsi alla Terra, chiamiamo i rinforzi, " ha detto Chodas. "La NASA ha una rete mondiale di astronomi che eseguono osservazioni di follow-up. Prendono l'ultima astrometria e cercano di trovare il nuovo granello di luce, pure. Se lo trovano, misurano le sue coordinate e inviano la loro astrometria di follow-up all'MPC, dove viene aggiunto a una tabella di informazioni sull'oggetto. Questo follow-up è estremamente importante. Aiuta davvero ad ampliare la nostra comprensione dell'orbita di una nuova scoperta".

Di solito ci vogliono da due a tre notti di osservazioni per raccogliere informazioni sufficienti su una nuova scoperta affinché l'MPC verifichi che un granello di luce sia davvero un oggetto vicino alla Terra. Quando si verifica tale trasformazione, l'MPC lo rimuove dalla sua pagina di conferma e sostituisce il suo tag temporaneo con un nome più permanente, che inizia sempre con l'anno di scoperta e quindi un codice alfanumerico che indica il semestre di scoperta e la sequenza all'interno di quel semestre. L'MPC genera quindi un Minor Planet Electronic Circular che contiene tutta l'astrometria conosciuta e l'orbita preliminare dell'oggetto. L'MPC annuncia la scoperta del nuovo asteroide in una e-mail a coloro che sono interessati a questo genere di cose.

"Siamo interessati eccome, " disse Chodas. "E rimaniamo interessati anche dopo che una scoperta è stata annunciata, perché siamo nel gioco della caccia agli asteroidi e alle comete a lungo termine. Più informazioni otteniamo su un oggetto celeste, una nuova scoperta o una vecchia, più raffiniamo la nostra conoscenza della sua orbita".

Tutte le nuove orbite vengono rilevate automaticamente da un sistema informatico del JPL chiamato Sentry, dove orbitano tutti gli asteroidi e le comete, compresi quelli con futuri approcci vicini alla Terra, vengono calcolate e le probabilità di impatto vengono valutate giornalmente.

"Mentre la NASA sta aprendo la strada al rilevamento di oggetti vicini alla Terra, non ci adagiamo sugli allori, " ha detto Lindley Johnson, Ufficiale della difesa planetaria della NASA. "Nuovi sistemi ottici stanno entrando in linea, vengono creati nuovi programmi per computer, e stiamo esplorando nuove tecnologie sia terrestri che spaziali che accelereranno ulteriormente la nostra scoperta, caratterizzazione e analisi orbitale di queste potenziali minacce".