Il Double Asteroid Redirection Test (DART) della NASA, la prima missione su vasta scala al mondo che vuole testare una tecnologia in grado di difendere la Terra da asteroidi o comete, è stato lanciato nei giorni scorsi, su un razzo SpaceX Falcon 9, dallo Space Launch Complex 4, a Vandenberg, in California.
La missione DART, costruita e gestita dal Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) a Laurel, nel Maryland, rappresenta solo una parte della più ampia strategia di difesa planetaria della NASA. La sonda si schianterà su un asteroide che non rappresenta una minaccia per la Terra. Il suo obiettivo è quello di modificare leggermente il movimento dell’asteroide, in un modo che possa essere misurato con precisione utilizzando telescopi terrestri.
DART e LICIACube
DART dimostrerà che un veicolo spaziale può navigare autonomamente verso un asteroide bersaglio e collidere intenzionalmente con esso, un metodo di deflessione chiamato impatto cinetico. Il test fornirà dati importanti per aiutare a prepararsi meglio nel caso un asteroide rappresentasse un pericolo per la Terra, se mai dovesse essere scoperto.
LICIACube, un CubeSat che viaggia con DART e fornito dall’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), sarà rilasciato prima dell’impatto di DART per catturare immagini dell’impatto e della risultante nuvola di materia espulsa.
LICIACube (acronimo di Light Italian Cubesat for Imaging of Asteroids), un gioiello tecnologico di soli 30x20x10cm e di circa 13 chilogrammi, è un progetto dell’ASI realizzato interamente negli stabilimenti della società Argotec di Torino, ed è il primo satellite costruito nel nostro Paese ad affrontare un viaggio nello spazio profondo.
Nessuno dei due asteroidi rappresenta una minaccia per la Terra, ma la loro orbita attorno al Sole li fa transitare abbastanza vicino al nostro pianeta da permettere ai telescopi di osservare le conseguenze della collisione di DART e calcolare quanto la missione sarà stata efficace nel modificare la traiettoria di Dimorphos a seguito dell’impatto. La variazione del periodo di rivoluzione di quest’ultimo intorno al suo più massiccio compagno roccioso verrà misurata nelle fasi immediatamente successive all’impatto e poi in maniera cumulativa per i mesi e gli anni successivi. In aggiunta a quanto rilevato da Terra, saranno le immagini acquisite da LICIACube a fornire elementi unici acquisiti in situ e nei momenti appena successivi all’impatto, rilevanti anche per la misura della deflessione orbitale.
Un team tutto italiano
Il scientifico di LICIACube, tutto italiano, comprende ricercatori dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), del Politecnico di Milano, delle Università di Bologna e Parthenope di Napoli, dell’IFAC-CNR di Firenze, ed è coordinato da Elisabetta Dotto (INAF). Nei mesi scorsi INAF ha coordinato con il Telescopio Nazionale Galileo (TNG) una campagna di osservazioni spettroscopiche dell’asteroide Didymos che copre tutta la rotazione dell’oggetto.
“Il piccolo cubesat LICIACube dell’Agenzia Spaziale Italiana avrà un compito altamente sfidante in questa missione di difesa planetaria unica nel suo genere che aprirà la strada a molte altre missioni. Non è un caso che tale incarico sia stato affidato all’Italia – unico partner internazionale della missione – a conferma della solidità dei rapporti bilaterali tra NASA ed ASI e dell’affidabilità dell’industria nazionale e del team scientifico composto da enti di ricerca ed università italiane”, – ha commentato il presidente ASI Giorgio Saccoccia.
“Dopo circa due anni di lavoro, questa mattina è stato davvero suggestivo poter assistere alla partenza del microsatellite LICIACube completamente progettato e realizzato all’interno dei nostri stabilimenti di Torino”, ha affermato David Avino, CEO di Argotec. “La piattaforma satellitare di Argotec è tra le più avanzate tecnologicamente al mondo, in grado di operare nello spazio profondo garantendo elevate prestazioni nonostante le dimensioni ridotte. Siamo davvero orgogliosi di essere a bordo di una missione della NASA così ambiziosa e di futura utilità per la difesa planetaria. Il prossimo appuntamento è fissato per l’autunno 2022 quando, dal nostro centro di controllo di Argotec a Torino, supporteremo in tempo reale le attività del satellite: dal rilascio dalla sonda americana fino all’acquisizione di immagini ad alta risoluzione dell’impatto di DART”.
Credit: NASA/Johns Hopkins APL
Immagini ad alta risoluzione del cratere e dei detriti generati dalla collisione
LICIACube, 10 giorni prima dell’impatto, verrà rilasciata nello spazio ed effettuerà, in navigazione autonoma, un fly-by del sistema asteroidale avvicinandosi fino a circa 50 chilometri di distanza. Da quella distanza acquisirà immagini ad alta risoluzione del cratere e dei detriti generati dalla collisione, per consentire una valutazione completa degli effetti dell’impatto. Tutti i dati prodotti in questa fase della missione saranno fondamentali per verificare l’efficacia della capacità di variazione dell’orbita degli asteroidi tramite questa tecnica. Inoltre, i team scientifici italiani e americani utilizzeranno i dati acquisiti da DART e LICIACube per investigazioni sulla natura e composizione dell’asteroide.
L’insieme di immagini sarà acquisto da LICIACube attraverso due camere di bordo, denominate LUKE (LICIACube Unit Key Explorer) e LEIA (LICIACube Explorer Imaging for Asteroid). Il sistema di comunicazione in banda X di LICIACube trasmetterà poi le immagini a Terra nei mesi successivi alla collisione di DART. Sulla base di queste rilevazioni ottiche si potranno effettuare anche specifiche investigazioni scientifiche, che si aggiungono così ai risultati attesi dalla missione ai fini della Difesa Planetaria.
ASI, tramite SSDC (Space Science Data Center), è anche responsabile della gestione dati e dello Science Operations Center: qui sono stati sviluppati i software in grado di gestire il flusso dei dati in maniera automatica, così da metterli a disposizione secondo uno standard internazionalmente riconosciuto e pensato per rendere il dato FAIR (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable), anche grazie al webtool MATISSE di SSDC.
Tra scienza e fantascienza
Circa quattro anni dopo l’impatto di DART, il progetto Hera dell’ESA (Agenzia spaziale europea) condurrà indagini dettagliate su entrambi gli asteroidi, con particolare attenzione al cratere lasciato dalla collisione di DART e una precisa determinazione della massa di Dimorphos.
“DART sta trasformando la fantascienza in fatti scientifici ed è una testimonianza della proattività e dell’innovazione della NASA a beneficio di tutti”, ha affermato l’amministratore della NASA Bill Nelson. “Oltre a tutti i modi in cui la NASA studia il nostro universo e il nostro pianeta natale, stiamo anche lavorando per proteggere quella casa, e questo test aiuterà a dimostrare un modo praticabile per proteggere il nostro pianeta da un pericoloso asteroide che è diretto verso la Terra, se mai dovesse essere scoperto.”
DART si è dapprima separato dal secondo stadio del razzo. Pochi minuti dopo, gli operatori della missione hanno ricevuto i primi dati di telemetria del veicolo spaziale e hanno iniziato il processo di orientamento del veicolo spaziale in una posizione sicura per dispiegare i suoi pannelli solari. Circa due ore dopo, la navicella ha completato con successo il dispiegamento dei suoi due pannelli solari srotolabili, lunghi circa 8 metri e mezzo. Alimenteranno sia il veicolo spaziale che il motore Evolutionary Xenon Thruster – Commercial ion della NASA, una delle numerose tecnologie testate su DART per future applicazioni nelle missioni spaziali.
“In sostanza, DART è una missione di preparazione ed è anche una missione di unità”, ha affermato Thomas Zurbuchen, amministratore associato per la direzione della missione scientifica presso la sede della NASA a Washington. “Questa collaborazione internazionale coinvolge DART, LICIACube di ASI e i team di ricerca e scienza di Hera dell’ESA, che daranno seguito a questa rivoluzionaria missione spaziale”.
Il viaggio di sola andata di DART è verso il sistema di asteroidi Didymos, che comprende una coppia di asteroidi. L’obiettivo di DART è la luna, Dimorphos, che ha un diametro di circa 160 metri. La luna orbita attorno a Didymos, che ha un diametro di circa 780 metri.
Rilevare qualsiasi possibile impatto, con anni o decenni di anticipo
Poiché Dimorphos orbita attorno a Didymos a una velocità relativa molto più lenta rispetto alla coppia attorno al Sole, il risultato dell’impatto cinetico di DART all’interno del sistema binario può essere misurato molto più facilmente di un cambiamento nell’orbita di un singolo asteroide attorno al Sole.
“Non abbiamo ancora trovato alcuna minaccia significativa di impatto di asteroidi sulla Terra, ma continuiamo a cercare quella popolazione considerevole che sappiamo essere ancora da trovare. Il nostro obiettivo è rilevare qualsiasi possibile impatto, con anni o decenni di anticipo, in modo che possa essere deviato con una capacità come DART, che è possibile con la tecnologia che abbiamo attualmente”, ha affermato Lindley Johnson, ufficiale della difesa planetaria presso il quartier generale della NASA. “DART è un aspetto del lavoro della NASA per preparare la Terra se mai dovessimo trovarci di fronte a un pericolo di asteroidi. Parallelamente a questo test, stiamo preparando la Near-Earth Object Surveyor Mission, un telescopio spaziale a infrarossi il cui lancio è previsto per la fine di questo decennio e progettato per accelerare la nostra capacità di scoprire e caratterizzare gli asteroidi e le comete potenzialmente pericolosi che arrivano entro 30 milioni miglia dell’orbita terrestre.”
La navicella intercetterà il sistema Didymos tra il 26 settembre e il 1° ottobre 2022, schiantandosi intenzionalmente contro Dimorphos a circa 6 chilometri al secondo. Gli scienziati stimano che l’impatto cinetico ridurrà l’orbita di Dimorphos attorno a Didymos di diversi minuti. I ricercatori misureranno con precisione tale cambiamento utilizzando i telescopi sulla Terra. I loro risultati convalideranno e miglioreranno i modelli informatici scientifici fondamentali per prevedere l’efficacia dell’impatto cinetico come metodo affidabile per la deflessione degli asteroidi.
L’unico strumento di DART, la Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical navigation (DRACO), si accenderà tra una settimana e fornirà le prime immagini dal veicolo spaziale. DART continuerà a viaggiare appena al di fuori dell’orbita terrestre attorno al Sole per i prossimi 10 mesi fino a quando Didymos e Dimorphos non saranno relativamente vicini, a 11 milioni di chilometri dalla Terra.
Un sofisticato sistema di guida, navigazione e controllo, che lavora insieme ad algoritmi chiamati Small-body Manoeuvring Autonomous Real Time Navigation (SMART Nav), consentirà al veicolo spaziale DART di identificare e distinguere tra i due asteroidi. Il sistema dirigerà quindi la navicella verso Dimorphos. Questo processo avverrà entro circa un’ora dall’impatto.
