La missione Hera dell’Agenzia spaziale europea decolla da Cape Canaveral il 7 ottobre, trasportata da un razzo Falcon 9 della compagnia SpaceX, per raggiungere nell’autunno del 2026 il doppio asteroide Didymos, situato a diverse centinaia di milioni di chilometri dalla Terra.
Perché, nel 2022, la NASA ha fatto schiantare intenzionalmente la sua sonda DART sulla metà più piccola di questo doppio asteroide, la “luna” Dimorphos. L’idea di questo primo test di deflessione degli asteroidi è quella di cambiare la traiettoria del bersaglio e osservare il risultato. Così, grazie a una telecamera a bordo del DART, un minisatellite italiano (o CubeSat) schierato prima dell’impatto, e alla potenza congiunta dei telescopi terrestri, quindi Hubble e JWST, sappiamo già diverse cose sul successo di questa deviazione.
Ma ci mancano molte informazioni per capire veramente cosa sia successo dopo l’impatto, informazioni essenziali per generalizzare i risultati e sviluppare modelli che ci permetterebbero di deviare altri asteroidi che arrivano verso la Terra o strutture spaziali (satelliti, stazioni spaziali, ecc.). .).
Ed è proprio questa la missione di Hera: capire che aspetto avranno Didymos e Dimorphos dopo l’impatto.
Quello che sappiamo già sul test di deflessione degli asteroidi
Questo primo test di deflessione degli asteroidi è stato un completo successo. Innanzitutto perché la sonda DART è riuscita a guidarsi autonomamente nelle ultime ore prima dell’impatto per scontrarsi con un piccolo asteroide di cui inizialmente conoscevamo solo le dimensioni, ma anche perché la collisione ha ben deviato la luna Dimorphos.
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Questa deviazione è stata oggetto di una campagna di osservazioni da parte di telescopi terrestri nella maggior parte dei continenti, che hanno permesso di misurare la riduzione del periodo orbitale di Dimorphos attorno a Didymos (11:22 dopo l’impatto rispetto alle 11:55 prima), mostrando la capacità di organizzarsi su scala internazionale per misurare le conseguenze di una deviazione.
Inoltre, le immagini scattate da DART prima dell’impatto hanno fornito alcune conoscenze sulle proprietà superficiali del bersaglio Dimorphos e del suo corpo principale.
Infine, le immagini riprese dal minisatellite italiano LICIAcube, rilasciate da DART prima dell’impatto per osservarlo da lontano, e le immagini dei telescopi spaziali James Webb e Hubble, che hanno puntato per la prima volta sullo stesso oggetto, hanno mostrato che una coda di polvere emessa dall’impatto poi spinta dalla luce del Sole che esercita una pressione sulla loro superficie (detta “pressione della radiazione solare”) si diffondeva per decine di migliaia di chilometri, una parte dei quali poteva finire nell’atmosfera terrestre sotto forma di stelle cadenti ( senza rischio di danneggiamento perché brucerebbero completamente nell’atmosfera).
Hera e i suoi CubeSat, tre detective scientifici ultra-sofisticati al capezzale di Didymos
Ma per misurare l’efficacia della tecnica e validare la modellizzazione dell’impatto – che deve essere in grado di riprodurre questo test su scala reale per poterlo estrapolare ad altri scenari, queste informazioni non sono sufficienti.
Le risposte alle domande cruciali rimangono senza risposta. Ad esempio, misurare l’efficacia della deflessione richiede conoscere la massa di Dimorphos, e comprendere la risposta all’impatto richiede saperne di più sulle proprietà fisiche di Dimorphos, e in particolare sulle sue proprietà interne. In particolare, all’interno di Dimorphos sono presenti ampie zone di vuoti e quali sono le dimensioni dei blocchi rocciosi che lo costituiscono, oppure si tratta di una roccia compatta ricoperta da rocce superficiali? L’impatto di DART ha prodotto un cratere o ha deformato completamente la piccola luna, come prevedono alcuni modelli e alcune recenti osservazioni da terra sembrano indicare?
I due CubeSat saranno dotati di un collegamento radio satellitare con la sonda Hera, che trasmetterà alla Terra, per misurare il campo di massa e gravità dell’asteroide. Lo Juventas CubeSat trasporta un radar a bassa frequenza che sondarà per la prima volta la struttura interna di un asteroide e un gravimetro che ne misurerà con precisione, una volta posizionato sulla superficie di Dimorphos, il suo campo gravitazionale. Il CubeSat Milani è dotato di un imager a infrarossi che consente di misurare le proprietà mineralogiche di Dimorphos, e in particolare quelle delle porzioni di sottosuolo rivelate dall’impatto DART, nonché di un rilevatore e analizzatore di polveri. Si tratta di un’impressione d’artista, dove Dimorphos appare più grande di Didymos e l’impatto era rappresentato da un cratere (di cui non è ancora nota l’esistenza).
Quindi, come un detective, Hera si propone di indagare e riferire cosa è successo esattamente e perché.
Per la prima volta una sonda verrà inserita nei pressi di un asteroide doppio.
Inoltre, per la prima volta, una missione spaziale esplorerà un piccolo corpo utilizzando tre satelliti contemporaneamente. Hera è infatti dotata di una sonda che trasporta a sua volta due CubeSat, ciascuno delle dimensioni di una scatola di scarpe, e dotati di una propria modalità di propulsione e di vari strumenti di misurazione, che dispiegherà nelle vicinanze dell’asteroide per effettuare misurazioni a distanza ravvicinata. prossimità.
Questa configurazione dimostrerà il vantaggio di trasportare moduli più piccoli, consentendo di correre maggiori rischi schierandoli per operazioni molto ravvicinate, mentre la sonda principale rimane a distanza e garantisce il raggiungimento degli obiettivi scientifici essenziali (la sonda Hera stessa trasporta due telecamere di osservazione nel dominio visibile, un imager iperspettrale che offre dati sulla composizione mineralogica, un imager termico a infrarossi fornito dall’Agenzia spaziale giapponese (JAXA) per determinare le proprietà termiche e la rugosità superficiale e un altimetro laser).
In attesa della sorpresa delle prime immagini di Dimorphos trasformato da questo primo test di deviazione, avremo l’opportunità di ammirare il sorvolo di Marte della sonda a metà marzo 2025, che ci permetterà di calibrare gli strumenti in volo osservando non solo il pianeta, ma anche una delle sue due lune, Deimos… che forse di passaggio fornirà nuovi dati scientifici.
Rappresentazione artistica di Era che passa vicino a Marte e alle sue lune, Phobos e Deimos, nel marzo 2025.
Studia in dettaglio le conseguenze dell’impatto per estrapolarle alle collisioni future
Questa è anche la prima volta che una missione ritorna su un piccolo corpo di cui già abbiamo immagini, ma di cui già sappiamo che queste non hanno più nulla a che fare con quello che è diventato. Sulla base dei dati attuali, molto parziali, le previsioni sono soggette a grandi incertezze e sono possibili diversi risultati.
Infatti, i dati DART ci forniscono le condizioni iniziali dell’impatto, ma ci mancano il risultato finale e le proprietà del suo bersaglio che mediano la sua risposta all’impatto. I modelli, partendo dalle condizioni iniziali fornite da DART e dalle reali proprietà interne del target che restano da misurare, devono riprodurre il risultato finale.
L’idea è ridurre il più possibile impostazioni libere per garantire che i modelli riescano a riprodurre l’impatto non perché parametri sconosciuti siano stati adattati per ottenere il risultato desiderato ma perché sono validi e catturano in modo affidabile il fenomeno su una scala inaccessibile ai laboratori terrestri. Questi modelli validati ci permetteranno di calibrare meglio l’energia d’impatto necessaria per deviare un asteroide con proprietà note.
Per maggiori informazioni sulla storia dei due progetti DART e Hera e sulla difesa planetaria in generale si rimanda al libro di Patrick Michel edito da Odile Jacob “L’incontro con gli asteroidi: missioni spaziali e difesa del pianeta”.
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