Ricercatori svizzeri partecipano all’indagine sul test di deflessione di un asteroide

Hera si sta avvicinando a Dimorphos per esaminare le conseguenze di un impatto intenzionale contro un asteroide. La sonda dell’Agenzia spaziale europea ha raggiunto il sistema asteroidale, dove i ricercatori esamineranno come la collisione del 2022 della NASA abbia modificato la piccola luna e la sua orbita attorno all’asteroide più grande Didymos.

Nel settembre 2022, il test ha lanciato la sonda DART della NASA contro Dimorphos a circa 6,1 chilometri al secondo, ossia quasi 22’000 chilometri all’ora. L’impatto ha ridotto il periodo orbitale di Dimorphos da 11 ore e 55 minuti a circa 11 ore e 22 minuti, dimostrando che una sonda può modificare il moto di un asteroide.

Ora il gruppo di ricerca di Berna, che ha partecipato alla modellizzazione della collisione, si prepara a confrontare i calcoli con le osservazioni. L’avvicinamento di Hera è una fase impegnativa della missione, ha dichiarato a Keystone-ATS Martin Jutzi, astrofisico all’Università di Berna. A novembre la sonda dovrebbe iniziare la fase di caratterizzazione iniziale, quando si troverà a circa 30 chilometri da Dimorphos, abbastanza vicina da inviare ai ricercatori le prime immagini utilizzabili. Le osservazioni trasformeranno il test d’impatto iniziale in un’indagine più approfondita su quanto accaduto all’asteroide stesso.

Il cambiamento dell’orbita è evidente, ma le sue cause sono ancora oggetto di misurazioni dettagliate. La collisione di DART ha modificato l’orbita di Dimorphos, ma la sola variazione del periodo orbitale non permette di stabilire con precisione quanta energia e quantità di moto della sonda siano servite a spostare la luna asteroidale. I ricercatori devono anche capire in che modo l’impatto abbia rimodellato il corpo e quanto materiale sia stato espulso.

Questa distinzione è importante per pianificare una futura missione di deflessione. L’impatto di una sonda potrebbe spostare un asteroide in parte grazie alla forza della collisione e in parte per effetto del rinculo del materiale scagliato via dalla superficie. L’equilibrio fra i due effetti dipende dalla massa e dalla struttura interna dell’asteroide. Jutzi ha affermato che i risultati di Hera aiuteranno i ricercatori a stimare l’energia e la quantità di moto necessarie per spostare un asteroide di una determinata massa, nonché l’efficacia con cui una collisione può produrre tale movimento.

Dimorphos misura circa 160 metri di diametro e orbita attorno a Didymos come una luna. Durante la caratterizzazione iniziale, Hera dovrebbe avvicinarsi da una distanza di circa 30 chilometri fino a circa 10 chilometri entro dicembre. Le immagini e le altre misurazioni raccolte durante questi passaggi più ravvicinati aiuteranno gli scienziati a esaminare le conseguenze dell’impatto, oltre alla variazione del periodo orbitale.

I ricercatori di Berna avevano previsto che Dimorphos potesse essere un ammasso di detriti tenuti insieme debolmente, e non un blocco compatto di roccia. Un gruppo guidato da Martin Jutzi e John Wimarsson dell’Università di Berna, con Sabina Raducan dell’International Space Science Institute di Berna, ha simulato al computer l’impatto di DART. I calcoli indicavano che la collisione avrebbe potuto deformare l’intera luna asteroidale, anziché lasciare soltanto un cratere convenzionale.

Le osservazioni ravvicinate di Hera dovrebbero mettere alla prova questa previsione. Se il modello del gruppo sarà confermato, i risultati mostreranno perché la struttura interna di un asteroide è importante per calcolare come potrebbe funzionare un tentativo di deflessione. Due oggetti di dimensioni simili potrebbero reagire in modo diverso se uno è solido e l’altro è composto da frammenti tenuti insieme debolmente.

Una misurazione fondamentale ancora mancante è la massa di Dimorphos. Jutzi ha affermato che conoscerla permetterebbe al gruppo di quantificare quanta quantità di moto ed energia DART abbia trasferito. Le immagini di Hera dovrebbero fornire una prima valutazione dei danni, mentre l’indagine più ampia contribuirà a stabilire le proprietà fisiche necessarie per interpretare l’impatto. Per i ricercatori svizzeri, questo confronto mette in relazione le simulazioni al computer sviluppate a Berna con le prove raccolte direttamente sull’asteroide.

Gli asteroidi più grandi sono rari, ma le loro potenziali conseguenze rendono importante pianificare con precisione la deflessione. Secondo Jutzi, statisticamente oggetti di 10-20 metri di diametro colpiscono la Terra ogni pochi decenni. I corpi molto più grandi sono meno frequenti: un asteroide largo 100-200 metri potrebbe colpire la Terra ogni 10’000-20’000 anni, ha affermato, con conseguenze potenzialmente devastanti a livello regionale o persino globale.

Queste stime sottolineano perché la difesa planetaria non dipenda soltanto dalla dimostrazione che una sonda può modificare la traiettoria di un asteroide. Prima di calcolare quanta forza una missione debba applicare, gli scienziati devono conoscere massa, composizione e reazione all’impatto dell’obiettivo. I risultati di Hera aiuteranno i ricercatori a perfezionare i calcoli sulla base di una collisione reale, anziché affidarsi solo ai modelli.

L’Università di Berna e l’International Space Science Institute di Berna forniscono un contributo diretto della Svizzera a questo lavoro. Il gruppo di Jutzi utilizzerà le misurazioni di Hera per valutare con quale efficacia DART abbia trasferito quantità di moto a Dimorphos. Queste prove potranno orientare la progettazione di missioni successive volte a modificare il moto di asteroidi pericolosi e aiutare gli scienziati a valutare i risultati possibili di un tentativo di deflessione su un obiettivo specifico.