Missione Hera per studiare il Deep Impact sugli asteroidi

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Terra contro asteroidi, gli esseri umani reagiscono. Gli asteroidi in arrivo hanno cicatrizzato il nostro pianeta per miliardi di anni. Questo mese l’umanità ha lasciato il nostro marchio su un asteroide per la prima volta: la nave giapponese Hayabusa2 ha lanciato un proiettile di rame ad altissima velocità nel tentativo di formare un cratere sull’asteroide Ryugu. Un impatto di asteroidi molto più grande è previsto per il prossimo decennio, coinvolgendo una missione internazionale di doppio veicolo spaziale.

SCI impactor on way to Ryugu asteroid
SCI impactor on way to Ryugu asteroid

Il 5 aprile, Hayabusa2 ha rilasciato un esperimento chiamato “Small Carry-on Impactor” o SCI in breve, portando una carica esplosiva di plastica che ha sparato un proiettile di rame da 2,5 kg sulla superficie dell’asteroide Ryugu di 900 metri di diametro ad una velocità di circa 2 km al secondo. L’obiettivo è di scoprire il materiale del sottosuolo da riportare sulla Terra per un’analisi dettagliata.

“Ci aspettiamo che si formi un cratere distintivo”, commenta Patrick Michel, direttore della ricerca del CNRS dell’Osservatorio Costa Azzurra francese, in qualità di co-investigatore e scienziato interdisciplinare sulla missione giapponese. “Ma non lo sappiamo ancora per certo, perché Hayabusa2 è stato spostato dall’altra parte di Ryugu, per la massima sicurezza.

Plume from impact
Plume from impact

“La bassa gravità dell’asteroide significa che ha una velocità di fuga di poche decine di centimetri al secondo, quindi la maggior parte del materiale espulso dall’impatto sarebbe andato dritto nello spazio. Ma allo stesso tempo è possibile che l’ejecta a bassa velocità potrebbe essere entrato in orbita attorno a Ryugu e potrebbe rappresentare un pericolo per il veicolo spaziale Hayabusa2.

“Quindi il piano è di aspettare fino a questo giovedì, 25 aprile, per tornare indietro e fotografare il cratere. Ci aspettiamo che frammenti molto piccoli nel frattempo abbiano le loro orbite interrotte dalla pressione della radiazione solare – la spinta lenta ma persistente della luce solare stessa. Nel frattempo abbiamo anche scaricato le immagini da una telecamera chiamata DCAM3 che ha accompagnato il payload SCI per vedere se ha intravisto il cratere e la prima evoluzione degli ejecta. ”

Hayabusa 2
Hayabusa 2

Secondo le simulazioni, si prevede che il cratere abbia un diametro di circa 2 m, sebbene la modellazione degli impatti in un ambiente a gravità così bassa sia estremamente difficile. Dovrebbe apparire più scuro della superficie circostante, in base a un’operazione di campionamento touch-and-go di febbraio quando i propulsori di Hayabusa2 hanno spostato la polvere superficiale per esporre il materiale più nero sottostante.

“Per noi questo è un eccitante primo punto di dati da confrontare con le simulazioni”, aggiunge Patrick, “ma avremo un impatto molto più grande a cui guardare in futuro, con la partenza della prossima astronave “Valutazione dell’effetto e della deformazione degli asteroidi ” missione (AIDA).

Profilo missione DART
Profilo missione DART

“Verso la fine del 2022 il Doppio Asteroide Redirect Test degli Stati Uniti o la navicella DART si schianta contro il più piccolo dei due asteroidi Didymos. Come nel caso del test SCI di Hayabusa2, dovrebbe formare un cratere molto distinto ed esporre il materiale del sottosuolo in un ambiente di gravità ancora più basso, ma il suo scopo principale è quello di deviare l’orbita dell’asteroide Didymoon di 160 m di diametro in modo misurabile. ”

L’astronave DART avrà una massa di 550 kg e colpirà Didymoon a 6 km / s. Colpire un asteroide cinque volte più piccolo con un’astronave più di 200 volte più grande e muoversi tre volte più velocemente dovrebbe fornire energia d’impatto sufficiente per raggiungere il primo esperimento di deflessione di asteroidi per la difesa planetaria.

Hera a Didymos
Hera a Didymos

Una missione ESA chiamata Hera avrebbe quindi visitato Didymos per esaminare l’asteroide deviato, misurarne la massa ed eseguire la mappatura ad alta risoluzione del cratere lasciato dall’impatto DART.

“La relazione effettiva tra dimensione del proiettile, velocità e dimensioni del cratere in ambienti a bassa gravità è ancora poco conosciuta”, aggiunge Patrick, che è anche il primo scienziato di Hera. “Avere dati sia di SCI che di Hera sulle dimensioni dei crateri in due diversi regimi di velocità d’impatto offrirà spunti cruciali.

“Queste leggi di ridimensionamento sono anche cruciali su una base pratica, perché sono alla base di come vengono fatti i nostri calcoli che stimano l’efficienza della deviazione degli asteroidi, tenendo conto delle proprietà del materiale asteroide e della velocità d’impatto coinvolta.

Imaging a infrarossi del cratere da impatto
Imaging a infrarossi del cratere da impatto

“Ecco perché Hera è così importante; non solo avremo il test completo su scala DART della deflessione di asteroidi nello spazio, ma anche il dettagliato sondaggio di Hera per scoprire la composizione e la struttura di Didymoon. Hera registrerà anche la forma precisa del cratere DART, fino alla scala del centimetro.

“Quindi, basandosi su questo esperimento di impatto di Hayabusa2, DART e Hera tra di loro continueranno a colmare il divario nelle tecniche di deflessione degli asteroidi, portandoci a un punto in cui tale metodo potrebbe essere usato per davvero”.

Didymoon sarà anche l’asteroide di gran lunga più piccolo mai esplorato, quindi offrirà intuizioni sulla coesione del materiale in un ambiente la cui gravità è più di un milione di volte più debole della nostra – una situazione aliena estremamente difficile da simulare.

Deep Impact della NASA colpisce una cometa
Deep Impact della NASA colpisce una cometa

Nel 2004, la sonda Deep Impact della NASA ha lanciato un impactor nella cometa Tempel 1. Il corpo è stato successivamente rivisitato, ma il cratere artificiale era difficile da individuare – in gran parte perché la cometa era volata vicino al Sole nel frattempo, e il suo riscaldamento avrebbe modificato la superficie.

Hera visiterà Didymoon circa quattro anni dopo l’impatto di DART, ma poiché si tratta di un asteroide inattivo nello spazio profondo, non si verificherà tale modifica. “Il cratere sarà ancora ‘fresco’ per Hera”, conclude Patrick.

Missione Hera

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