Quando un CubeSat incontra un asteroide
La missione Hera dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) è un progetto di difesa planetaria che andrà ad esplorare in dettaglio un sistema di asteroidi binari, composto da un asteroide principale (65803 Didymos) e da un suo piccolo satellite naturale (Deimos). La particolarità di Hera è che non è un solo veicolo spaziale: al suo interno ospita due CubeSat, piccoli satelliti che saranno rilasciati e faranno esperimenti ravvicinati sulla superficie degli asteroidi (previsto per fine 2026).
Studierà gli effetti dell'impatto della sonda statunitense DART contro il satellite Dimorphos avvenuto il 26 settembre 2022: misurerà la variazione dell'orbita causata dall'impatto e le dimensioni del cratere e della nuvola di detriti che si sono creati.
CubeSat: mini-sonde per un grande obiettivo
I CubeSat sono nanosatelliti costruiti con moduli standardizzati di 10×10×10cm. Per la missione Hera sono stati scelti due CubeSat con ruoli differenti:
· Juventas (Danimarca), CubeSat in grado di effettuare una mappatura dei due asteroidi;
· APEX/Milani (Italia), progettato per analizzare la composizione minerale della superficie.
Queste piccole sonde voleranno molto più vicino agli asteroidi rispetto alla navicella madre e, se tutto va bene, si poseranno sulla superficie. I loro dati completeranno quelli raccolti dal veicolo principale e aiuteranno a comprendere meglio la natura di questi piccoli corpi celesti al termine della missione.
Proteggere il cielo, effetti del rumore
Un team francese dell’ISAE-SUPAERO (Francia) ha condotto esperimenti a Terra per capire cosa potrebbe accadere quando i CubeSat toccano la superficie in condizioni di microgravità, tipiche di un asteroide di piccole dimensioni. Per farlo, hanno usato una torre di caduta modificata, che permette di simulare gravità di una piccola frazione di quella terrestre. Questi test aiutano a capire come materiali diversi (dalla sabbia alle pietre) reagiscono all’impatto, e come l’orientamento della sonda può influenzare la dinamica dell’atterraggio che, in un ambiente così leggero, è molto più simile a un “aggancio” che a una normale discesa.
Microgravità: un ambiente molto particolare
Gli asteroidi di piccole dimensioni hanno una gravità così debole che anche un piccolo impulso può far rimbalzare o allontanare un veicolo spaziale. Ad esempio, se un CubeSat si trova a appena 200 metri di distanza, potrebbe impiegarci oltre un’ora per raggiungere la superficie e potrebbe “rimbalzare” più volte prima di fermarsi. Questo rende l’atterraggio molto difficile da gestire e richiede una progettazione accurata di sensori e strumenti, oltre a modelli fisici precisi basati su questi test di laboratorio.
Cosa ci insegna Hera
I dati che Hera e i suoi CubeSat raccoglieranno non serviranno solo a caratterizzare l’asteroide bersaglio, ma saranno anche utili per capire meglio come interagiscono gli oggetti spaziali con corpi di piccole dimensioni in condizioni reali. Questo è fondamentale per lo studio dei piccoli corpi e per le future strategie di difesa planetaria, come quella testata in precedenza dalla missione NASA DART.
Conclusioni
Studiare da vicino un asteroide e comprendere la composizione del suolo, le caratteristiche interne e la dinamica di un impatto o di un atterraggio su superfici extra-terrestri (in condizioni di microgravità) è un passo cruciale per:
- Migliorare le tecniche di deviazione di asteroidi potenzialmente pericolosi;
- Preparare future missioni di esplorazione robotica o umana;
- Espandere le nostre conoscenze su come si sono formati e si sono evoluti i piccoli corpi del Sistema Solare.
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