Le osservazioni del Double Asteroid Redirection Test (DART) della NASA sulla luna di un asteroide vicino alla Terra sono riportate in cinque articoli pubblicati su Nature questa settimana. Alcune di queste osservazioni provengono dai telescopi “citizen science” di tutto il mondo. Il Test della sonda Double Asteroid Redirection (DART) ha eseguito con successo la prima prova di impatto cinetico per la deflessione degli asteroidi Dimorphos e Didymos. La collisione ha mutato il periodo orbitale di Dimorphos.
Si tratta di un cambiamento nel periodo orbitale di circa 7 minuti che è avvenuto in una collisione perfettamente anelastica. Gli studiosi hanno a lungo osservato in passato i parametri dell’orbita pre-impatto di Dimorphos rispetto a Didymos. Il cambiamento nel periodo orbitale di Dimorphos a seguito dell’impatto cinetico della missione DART è stata stimata di – 33.0 ± 1.0 minuti.
La collisione della sonda DART
La sonda DART si è scontrata frontalmente nell’emisfero principale di Dimorphos per massimizzare il trasferimento di quantità di moto e ridurre il semiasse maggiore dell’orbita. La quantità di moto provocato dall’impatto del veicolo spaziale è stato trasferito all’asteroide, senza un ulteriore aumento della quantità di moto.
Le simulazioni effettuate in preparazione della prova di impatto cinetico del DART hanno indicato che, a seconda della resistenza materiale, le condizioni di impatto, e le altre proprietà sarebbe stato possibile un miglioramento del periodo orbitale, con un cambiamento di oltre 40 minuti.
Il sistema Didymos – Dimorphos
La curva di luce del sistema Didymos è composta da tre parti: la curva di rotazione di Didymos, la curva di rotazione di Dimorphos, e gli eventi reciproci che ne determinano il periodo orbitale.
La curva di luce rotazionale Didymos può essere chiaramente distinta, perché contribuisce circa al 96% della luce del sistema. Il periodo di rotazione Dimorphos non è stato definito a causa delle sue dimensioni relativamente piccole, della forma simile a un ellissoide di Dimorphos e del livello di precisione delle osservazioni fotometriche necessarie per tale rilevazione.
L’eclissi primaria o secondaria
Eventi di reciprocità tra Didymos e Dimorphos causano una diminuzione misurabile nella luminosità totale del sistema. Gli studiosi hanno distinto tra occultazione o eclissi primaria e secondaria in base a quale dei due asteroidi viene oscurato.
Gli eventi reciproci del Sistema Didymos-Dimorphos, si verificano quando il Didymos-Sole o il vettore Didymos-Terra forma un angolo inferiore a ~17 gradi con il piano orbitale reciproco del sistema. Dal momento che l’inclinazione dell’orbita reciproca per l’orbita eliocentrica del sistema binario è inferiore a questo valore, si verificano sempre eclissi (ovvero un ombreggiamento reciproco dei componenti). Una precisa determinazione dei parametri orbitali pre-impatto del sistema Didymos era l’obiettivo della sonda DART.
Un approccio che potrà fornire un sistema di difesa contro potenziali collisioni di oggetti astronomici con la Terra
La comprensione di come l’impatto del veicolo spaziale DART abbia cambiato l’orbita di questi asteroidi è significativo per fornire un sistema di difesa per fronteggiare potenziali collisioni di oggetti astronomici contro la Terra. La missione DART è avvenuta il 26 settembre 2022. L’obiettivo della collisione era cambiare l’orbita della luna, testando un potenziale metodo di deflessione degli asteroidi.
Cristina Thomas e colleghi hanno calcolato il valore della variazione nel periodo orbitale di Dimorphos intorno a Didymos dopo l’impatto DART. Due metodi di misurazioni indipendenti suggeriscono che il periodo orbitale è stato ridotto di circa 33 minuti. Ronald Terik Daly e i colleghi hanno ricostruito l’impatto della sonda DART su Dimorphos, che potrebbe avere importanti implicazioni sulla pianificazione delle future missioni.
Il telescopio spaziale Hubble
Gli studiosi hanno analizzato la posizione e la natura del luogo d’impatto contro il sistema di asteroidi, uno dei quali è stato spostato dalla navicella spaziale mentre entrava in contatto con la luna. Jian-Yang Li e colleghi hanno riportato le osservazioni del telescopio spaziale Hubble durante l’espulsione dei detriti creatisi dall’impatto.
Andrew Cheng e i colleghi hanno sottolineato che la velocità orbitale di Dimorphos si è ridotta dopo l’impatto. Essi hanno suggerito come il trasferimento di slancio dalla navicella spaziale alla luna sia stato potenziato dal rinculo dei flussi del gettito di detrito prodotto dall’impatto.
Le osservazioni degli studiosi dopo l’impatto
Le osservazioni di Dimorphos prima, durante e dopo l’impatto – fatte da una rete globale di telescopi citizen science (di cui tre sull’isola di Réunion e uno a Nairobi, in Kenya) – sono riportate da Ariel Graykowski e colleghi. Essi hanno stimato l’entità della massa e dell’energia della polvere espulsa, e la sua evoluzione nel tempo.
La differenza tra il periodo di orbita mutua pre-impatto e post-impatto del sistema Didymos–Dimorphos supera notevolmente la variazione di periodo di ~7 minuti. E’ evidente che l’espulsione dall’impatto DART ha portato una quantità più significativa di slancio rispetto a quella che la stessa sonda DART trasportava.
