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Difesa planetaria: cosa sappiamo finora

Difesa Planetaria

Molti film hanno esplorato l'innata paura umana di un asteroide che si schianta sulla Terra e spazza via l'umanità. Mentre questi film hanno spesso soluzioni creative per deviare l'asteroide, come avere minatori di petrolio che perforano l'asteroide e piantano bombe nucleari per dividerlo in due; in realtà, proteggere il pianeta è molto più semplice, anche se non facile. 

Oggetti vicini alla Terra

Oggetti vicini alla Terra

Un Near-Earth Object, o NEO, è una cometa o un asteroide che passa vicino all'orbita terrestre, entro 45 milioni di chilometri. Per metterlo in prospettiva, la Luna dista in media solo 384,400 km dalla Terra. Asteroidi e comete orbitano attorno al Sole proprio come i pianeti. Alcune delle lune più piccole dei pianeti potrebbero essere asteroidi catturati.

La maggior parte degli asteroidi del nostro sistema solare risiede nella fascia degli asteroidi, tra Marte e Giove. La maggior parte dei NEO proviene dalla parte interna della cintura degli asteroidi. Nel corso della loro vita di milioni di anni, le loro orbite sono state alterate dall'influenza gravitazionale di Marte e Giove, o dalle collisioni con altri asteroidi, costringendoli ora a passare più vicino alla Terra.

Per fortuna la maggior parte dei NEO sono abbastanza piccoli che se entrano nella nostra atmosfera si disintegreranno prima di raggiungere la superficie. Tuttavia, i NEO più grandi (30 – 50 metri) potrebbero causare danni irreparabili quando colpiscono la superficie. 

Non tutti i NEO sono considerati a rischio di causare un cataclisma se colpiscono la Terra. Gli oggetti potenzialmente pericolosi (PHO) sono NEO di dimensioni superiori a 140 metri e le cui orbite si trovano entro 7.5 milioni di km dall'orbita terrestre. 

Quanto spesso i NEO sono vicini alla Terra?

Quante volte i NEO sono vicini alla Terra

Diverse volte al mese gli astronomi rilevano piccoli asteroidi, di pochi metri di grandezza, che passano tra la Terra e l'orbita della Luna. Ogni giorno piccoli meteoroidi colpiscono l'atmosfera terrestre. Alcuni bruciano nella nostra atmosfera causando stelle cadenti, mentre altri arrivano fino al suolo delle dimensioni di un granello di sabbia, di un sassolino o, a volte, anche di una piccola roccia.

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Controlla il nostro precedente articolo per conoscere la differenza tra asteroidi, meteore e comete. UN tavola di avvicinamento ravvicinato viene aggiornato quotidianamente dal Center for NEO Studies del Jet Propulsion Laboratory. 

Ci sono grandi asteroidi che attualmente causano una minaccia per la Terra?

Ci sono grandi asteroidi che attualmente causano una minaccia per la Terra

Nessun asteroide noto rappresenta un rischio significativo per la Terra nei prossimi 100 anni. Tra gli asteroidi conosciuti il ​​rischio più alto è 1 su 714, ovvero lo 0.14% di possibilità di impatto. Il Centro per gli studi NEO del Jet Propulsion Laboratory mantiene anche a Tabella del rischio di impatto della sentinella per monitorare il rischio di NEO noti e nuovi. 

Come siamo protetti?

Come siamo protetti

Per fortuna, di tutti i disastri naturali che possono verificarsi, l'impatto di un asteroide è l'unico che potremmo essere in grado di prevenire. L'Ufficio delle Nazioni Unite per gli affari spaziali (UNOOSA) lavora per promuovere la cooperazione internazionale per l'esplorazione dello spazio.

Secondo le raccomandazioni dell'UNOOSA, nel 2014 sono stati istituiti l'International Asteroid Warning Network (IAWN) e lo Space Mission Planning Advisory Group (SMPAG) e sono meccanismi importanti nel coordinamento della difesa planetaria. Sia la NASA che l'ESA hanno programmi e collaborano a missioni per esplorare i metodi per deviare gli asteroidi. 

La NASA ha alcuni metodi di diversione che stanno studiando. Uno è chiamato inseguitore di gravità. Un'astronave si sarebbe incontrata con l'asteroide minaccioso ma non atterrerebbe sulla sua superficie. Questo velivolo manterrebbe una posizione relativa ottimale e userebbe l'attrazione gravitazionale tra l'asteroide e l'astronave per cambiare il percorso dell'asteroide e portarlo fuori rotta. Il velivolo potrebbe persino aumentare la sua attrazione gravitazionale aumentando la sua massa strappando un masso dalla superficie dell'asteroide. 

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Un altro metodo che la NASA sta sperimentando è l'impatto cinetico. È il metodo più semplice e tecnologicamente più maturo attualmente disponibile nella nostra difesa contro gli asteroidi. Questa tecnica consiste nel lanciare un veicolo spaziale che si schianterà direttamente sulla superficie degli asteroidi in una posizione calcolata a una velocità di diversi km/s. Questo farà perdere la rotta all'asteroide e gli impedirà di entrare in collisione con la Terra. 

Un metodo di ultima istanza che viene esplorato è l'esplosione nucleare. Se l'asteroide è molto grande o il nostro tempo di allerta è breve, il lancio di un ordigno nucleare è attualmente l'opzione più efficace. Un asteroide può essere deviato in modo più controllabile e prevedibile con la detonazione di un ordigno nucleare.

Questo metodo prevede la detonazione di un ordigno nucleare a poche centinaia di metri sopra la superficie dell'asteroide. L'energia dell'esplosione nucleare è costituita principalmente da raggi X che colpiranno istantaneamente la superficie dell'asteroide. Questo surriscalda e vaporizza il materiale negli strati superiori dell'asteroide e lo espelle dalla superficie. Ciò causerà una spinta di slancio sull'asteroide e lo devierà in una nuova traiettoria, lontano dalla Terra. 

Quali sono le attuali missioni che esplorano la difesa planetaria?

Quali sono le missioni attuali che esplorano la difesa planetaria

La NASA e l'ESA stanno collaborando a una missione chiamata AIDA (Asteroid Impact and Deflection Assessment), per reindirizzare una luna di un NEO. C'è un asteroide chiamato Didymos la cui orbita passa vicino alla Terra ogni poche centinaia di anni. Didymos ha un diametro di 780 km e si trova tra le orbite della Terra e di Marte, a meno di 10 milioni di chilometri dalla Terra nel punto più vicino. Didymos ha la sua luna, che lo rende un sistema binario.

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Questa luna, Dimorphos, ha un diametro di 160 m ed è l'obiettivo di questa missione. Questo sistema binario di asteroidi è attualmente nel punto più vicino alla Terra nella sua orbita e non sarà più vicino per oltre cento anni. Anche se non si prevede che il percorso orbitale di Didymos provochi una collisione con la Terra, poiché è così vicino, è classificato come PHO. 

Panoramica della missione AIDA

Panoramica della missione AIDA

L'obiettivo di questa missione è dimostrare la nostra capacità di modificare la traiettoria di un oggetto in rotta di collisione con la Terra. 

L'AIDA ha due fasi:

Stage 1: Asteroid Impactor - Test di reindirizzamento del doppio asteroide (DART) della NASA

L'obiettivo di DART è deviare la luna di Didymos, Dimorphos, usando l'impatto cinetico. La sonda DART impatterà Dimorphos a 23,760 km/h, facendogli reindirizzare il suo percorso. Accanto a DART, volerà un CubeSat italiano chiamato LICIACube per osservare l'impatto. 

Stage 2: Follow-up asteroide rendez-vous navicella spaziale - Hera dell'ESA

Dopo l'impatto di DART, Hera si incontrerà con Dimorphos per studiare gli effetti collaterali. Hera ha due CubeSat delle dimensioni di una valigetta che agiranno come droni. Questi CubeSat raccoglieranno misurazioni dettagliate di entrambe le proprietà fisiche di Dimorphos e Didymos, nonché del sito di impatto di DART. Soprattutto Hera analizzerà la nuova orbita di Dimorphos a seguito dell'impatto di DART.  

Ciò che rende questa missione così importante

Ciò che rende questa missione così importante

Sebbene l'impatto cinetico non sia così appariscente come un'esplosione nucleare, la missione AIDA sta facendo la storia. Dimorphos sarà il primo corpo naturale nel nostro sistema solare ad avere la sua orbita modificata dall'uomo. La seconda fase della missione AIDA, Hera, introdurrà la nuova tecnologia di navigazione autonoma. Questa missione è una missione di convalida che possiamo cambiare la traiettoria di un grande oggetto potenzialmente pericoloso nello spazio.  

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Stato della missione

La NASA ha lanciato DART nel novembre 2021. DART ha avuto un impatto con successo su Dimorphos il 26 settembreth, 2022, alle 7:14 EDT. Di seguito sono riportate le immagini finali di DART prima dell'impatto. 

Stato della Missione AIDA

Didymos (in basso a sinistra) e Dimorphos circa 2.5 minuti prima dell'impatto. Immagine di credito: NASA/Johns Hopkins APL 

grande asteroide

Dimorphos 11 secondi prima dell'impatto. Credito immagine: NASA/Johns Hopkins APL

asteroide da vicino

Ultima immagine completa prima dell'impatto. Credito immagine: NASA/Johns Hopkins APL

DART ha dimostrato la capacità della NASA di navigare e scontrare intenzionalmente un veicolo spaziale con un oggetto per cambiarne la traiettoria. 

Fino all'arrivo di Hera, gli astronomi osserveranno Dimorphos con telescopi terrestri. Da terra potranno confermare se DART ha cambiato l'orbita di Dimorphos attorno a Didymos. I ricercatori prevedono di aver modificato l'orbita di Dimorphos attorno a Didymos di circa l'1%, diminuendola di circa 10 minuti. 

La navicella spaziale Hera dell'ESA sarà lanciata nell'ottobre del 2024. Hera condurrà un'indagine dettagliata sia su Didymos che su Dimorphos, con particolare attenzione al cratere lasciato da DART. 

Sebbene lo spazio possa sembrare un luogo molto spaventoso e imprevedibile, siamo fortunati ad avere astronomi e scienziati che lavorano instancabilmente per proteggere noi e il pianeta dalle calamità spaziali. 

Riferimenti

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Cassie Hatcher

Cassie Hatcher

Cassie apprende da sempre con la passione di comunicare la scienza di alto livello in una questione di conversazione. Ha conseguito una laurea e un master in fisica e ha scritto due tesi di astronomia, una delle quali è stata pubblicata. Ha conseguito uno stage presso il Goddard Space Flight Center della NASA nel 2016 e ha avuto la possibilità di vedere il James Webb Space Telescope mentre veniva costruito.

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