La deviazione della traiettoria di un asteroide in rotta di collisione con la Terra, mediante un impatto ad alta velocità controllato tramite una sonda spaziale. Era questo l’obiettivo della Dart-Double Asteroid Redirection Test della Nasa. Essa è avvenuta il 26 settembre 2022, e vi ha partecipato attivamente il Politecnico di Milano, come parte del team scientifico.
I dati scientifici raccolti durante la missione DART sono stati pubblicati sulla rivista Nature su tre articoli diversi, di cui è co-autore il ricercatore Fabio Ferrari del Dipartimento di Scienze e Tecnologie Aerospaziali del Politecnico di Milano. L’articolo “Successful Kinetic Impact into an Asteroid for Planetary Defense“, descrive la riuscita del test tecnologico dell’impatto cinetico sull’asteroide Dimorphos.
L’uso del telescopio spazione Hubble nella missione DART
La missione DART è stata la prima a testare questa tecnologia a piena scala. E’ stato possibile dimostrare che si tratta di una tecnica efficace per la difesa planetaria, contro eventuali minacce asteroidali. Nello studio “Ejecta from the Dart-produced active asteroid Dimorphos“, vengono descritte le osservazioni effettuate tramite il telescopio spaziale Hubble sul materiale espulso dall’impatto di DART con l’asteroide Dimorphos.
Lo studio ha evidenziato una complessa morfologia dei detriti espulsi, soggetti all’interazione gravitazionale tra l’asteroide e la polvere cosmica, influenzata dalla pressione della radiazione solare.
Le prove dell’efficacia dell’impatto cinetico del DART
Nel “Momentum Transfer from the DART Mission Kinetic Impact on Asteroid Dimorphos“, i ricercatori del Politecnico di Milano sottolineano le prove dell’efficacia dell’impatto cinetico di un satellite nell’evitare una potenziale collisione con la Terra. Michèle Lavagna, professoressa di Meccanica del Volo del Politecnico è co-autrice dello studio.
Nell’articolo viene quantificato l’effetto di deflessione prodotto dall’impatto ad alta velocità sull’orbita del sistema binario Didymos. L’espulsione dei frammenti generati dall’impatto ha contribuito ad aumentare l’efficienza dello scambio di energia tra la sonda e l’asteroide.
La missione rappresenta un momento storico per l’esplorazione spaziale
Fabio Ferrari, coautore degli studi scientifici, spiega che “DART rappresenta un momento storico per l’esplorazione spaziale” in quanto “non è solo il primo test di difesa planetaria, ma è anche la prima volta in cui visitiamo un asteroide binario (un sistema dove due asteroidi orbitano attorno ad un centro di gravità comune) e in cui abbiamo la possibilità di osservare come un asteroide possa reagire ad una sollecitazione esterna“.
“Questo ci ha permesso, e ci permetterà ancora nei prossimi mesi, di studiare la struttura e la storia evolutiva di questi corpi celesti, così vicini a noi ma ancora così poco conosciuti” aggiunge Ferrari. “Il Politecnico di Milano – evidenzia inoltre Ferrari – fa parte del team scientifico della missione DART. Il Politecnico ha contribuito allo studio degli aspetti legati alla dinamica evolutiva del sistema binario Didymos. Questi riguardano il moto e la stabilità del sistema binario, nonché la struttura interna dei due asteroidi Didymos e Dimorphos. Il Politecnico ha avuto anche un ruolo decisivo nella caratterizzazione del moto dei frammenti espulsi a seguito dell’impatto, e della loro morfologia osservata tramite telescopi orbitali e da Terra“.
E’ la prima volta che si devia la traiettoria di un corpo celeste
Michèle Lavagna del Politecnico di Milano aggiunge che “è la prima volta che si tenta di deviare un corpo celeste dal suo percorso orbitale naturale. – aggiunge. – Ed è soprattutto la prima volta che, ad assistere all’impatto, ci sia un satellite di taglia estremamente piccola, LiciaCube, prima sonda Europea a viaggiare nello spazio profondo“.
Tre degli articoli scientifici pubblicati di recente sulla rivista Nature coinvolgono il team di LiciaCube composto da ricercatori di ASI, INAF, IFAC-CNR, Politecnico di Milano, Università di Bologna e Università Parthenope.
Gli studi pubblicati sulla rivista Nature
Il primo studio ha determinato la quantità di moto trasferita a un asteroide mediante impatto cinetico. Il risultato ottenuto indica che a seguito dell’impatto di DART sull’asteroide Dimorphos, è stato trasferito sull’asteroide un impulso maggiore scaturito dal getto del materiale sollevatosi dalla superificie di Dimorphos, che dall’impatto in sé. La seconda pubblicazione riporta le osservazioni effettuate dall’Hubble Space Telescope da 15 minuti fino a circa 18 giorni dopo l’impatto.
Queste osservazioni hanno rivelato una complessa evoluzione dei getti del materiale espulso, dominati dall’interazione gravitazionale tra il sistema binario di Didymos e la polvere espulsa, e successivamente dalla pressione della radiazione solare. Il materiale espulso a velocità più bassa si è disperso formando una coda, che ha mostrato una morfologia coerente con lo scenario di code asteroidali attribuite a impatti.
Il terzo studio
Il terzo studio mostra le immagini ottenute nel corso dell’avvicinamento di DART a Dimorphos, fino al momento dell’impatto cinetico della sonda stessa. Le immagini mostrano la ricostruzione dell’evento inclusa la sequenza temporale che ha portato all’impatto, la posizione e la natura del sito di impatto di DART e le dimensioni e la forma di Dimorphos.
Le immagini acquisite di LICIACube
“A poco più di cinque mesi dall’impatto, le immagini acquisite da LICIACube si confermano essere una sorgente di informazione unica per svelare la natura di corpi celesti di grande fascino e interesse come gli asteroidi”, ha commentato Angelo Zinzi, Project Scientist ASI di LICIACube. “Questa missione tutta italiana è stata fondamentale anche per permettere di valutare per la prima volta l’efficacia di una tecnica per la rimozione di asteroidi potenzialmente pericolosi. Il lavoro del team scientifico è tutt’altro che finito e nei prossimi mesi ci aspettiamo nuove pubblicazioni basate anche solo sui dati LICIACube”.
“Il suo ruolo – sottolinea – è stato fondamentale nell’acquisire immagini durante e dopo l’impatto di DART: immagini che hanno contribuito alla comprensione della composizione e della struttura di Dimorphos e della dinamica del sistema binario asteroideo, avendo registrato la sequenza di formazione dei frammenti post impatto e la loro espansione nello spazio circostante nei minuti a seguire lo scontro di DART“.
Il ruolo fondamentale del Politecnico di Milano in collaborazione con l’Inaf
“Il Politecnico di Milano, insieme all’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf), ha contribuito alla progettazione e alla guida di questo piccolo satellite scientifico. Esso è coinvolto nelle attività scientifiche correlate all’analisi delle immagini acquisite per ricostruire l’evoluzione del moto dei frammenti generatisi” conclude Lavagna
