Deviare un asteroide è possibile: cosa ci insegna la missione DART
Una rappresentazione grafica del sistema Didymos e della missione DART. Foto: NASA
Nel settembre del 2022 l’umanità ha compiuto un esperimento che fino a pochi anni prima apparteneva quasi esclusivamente alla fantascienza: colpire deliberatamente un asteroide per modificarne la traiettoria. La missione DART della NASA – Double Asteroid Redirection Test – è stata progettata proprio per questo: verificare se una collisione controllata potesse alterare il movimento di un corpo celeste nello spazio.
A distanza di alcuni anni dall’impatto, nuove analisi scientifiche stanno chiarendo quanto quell’esperimento sia stato efficace. Uno studio pubblicato su Science Advances mostra infatti che la missione non si è limitata ad accorciare il periodo orbitale dell’asteroide bersaglio, ma ha modificato in modo più profondo la dinamica della sua orbita. In altre parole, DART ha davvero cambiato la traiettoria di un asteroide.
Un laboratorio naturale nello spazio
Il bersaglio della missione non era un singolo asteroide isolato, ma un sistema binario: Didymos e il suo piccolo satellite Dimorphos. Didymos ha un diametro di circa 780 metri, mentre Dimorphos misura circa 160 metri ed orbita attorno al corpo principale ogni 11 ore e 55 minuti.
Questa configurazione rappresentava un laboratorio naturale ideale. Il sistema si trova a milioni di chilometri dalla Terra e non rappresenta alcun pericolo per il nostro pianeta, ma la presenza di due corpi permette di misurare con precisione eventuali variazioni orbitale. Osservando il tempo necessario a Dimorphos per completare un’orbita attorno a Didymos, gli astronomi potevano verificare se l’impatto della sonda avrebbe realmente alterato il suo movimento.
La missione DART, lanciata nel novembre 2021, è stata concepita proprio come una dimostrazione tecnologica di difesa planetaria: la prima prova pratica della tecnica del cosiddetto kinetic impactor, un metodo che prevede di deviare un asteroide trasferendogli quantità di moto attraverso una collisione controllata.
L’impatto del 2022
Il momento cruciale è arrivato il 26 settembre 2022. Dopo un viaggio di circa dieci mesi, la sonda DART si è schiantata contro Dimorphos a una velocità di circa 22 mila chilometri all’ora. La massa della sonda – circa 610 chilogrammi – era minuscola rispetto a quella dell’asteroide, ma sufficiente per produrre un effetto misurabile.
Le osservazioni effettuate dai telescopi terrestri hanno mostrato quasi subito il risultato: il periodo orbitale di Dimorphos si era accorciato di circa 33 minuti. Era un cambiamento molto superiore alle aspettative minime fissate dagli ingegneri della missione, che prevedevano una variazione di almeno 73 secondi per considerare l’esperimento riuscito.
L’impatto aveva dunque funzionato. Tuttavia la dinamica dell’evento si è rivelata più complessa di quanto si pensasse inizialmente.
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Il razzo con a bordo la sonda della missione DART sulla piattaforma di lancio. Foto: NASA
La nube di detriti ha amplificato l’effetto
Subito dopo la collisione, telescopi spaziali come Hubble e osservatori terrestri hanno registrato la formazione di una lunga scia di materiale espulso dall’asteroide. L’impatto non si è limitato a trasferire l’energia cinetica della sonda al corpo celeste: ha anche sollevato una grande quantità di detriti.
Questo materiale espulso ha agito come un vero e proprio sistema di propulsione naturale. Quando i frammenti sono stati scagliati nello spazio, la reazione dinamica ha esercitato una spinta aggiuntiva sull’asteroide, amplificando l’effetto della collisione. Il risultato finale è stato quindi molto più grande di quanto avrebbe prodotto il solo impatto della sonda.
Questo fenomeno è oggi considerato uno degli elementi più importanti emersi dalla missione DART, perché suggerisce che la deviazione di un asteroide potrebbe essere più efficiente di quanto stimato in precedenza.
Un’orbita dalla forma modificata
Il nuovo studio pubblicato su Science Advances aggiunge però un ulteriore tassello. Analizzando con maggiore precisione i dati osservativi raccolti dopo l’impatto, i ricercatori hanno scoperto che l’orbita di Dimorphos attorno a Didymos non si è semplicemente accorciata.
Prima della collisione, il satellite seguiva un’orbita quasi circolare. Dopo l’impatto, invece, la traiettoria è diventata più ellittica e il suo orientamento nello spazio è cambiato. Anche l’inclinazione orbitale ha subito variazioni.
Questo significa che l’evento non ha prodotto soltanto un rallentamento del moto orbitale, ma una vera riconfigurazione della dinamica del sistema binario. In altre parole, DART ha modificato la traiettoria dell’asteroide in senso pieno.
Per gli scienziati che studiano la difesa planetaria, questo risultato rappresenta una dimostrazione sperimentale estremamente importante: mostra che l’impatto cinetico può alterare non solo la velocità di un asteroide, ma l’intera struttura della sua orbita.
Difendere la Terra dagli asteroidi
La questione non è puramente accademica. Gli asteroidi potenzialmente pericolosi sono migliaia e molti di essi hanno dimensioni comparabili a quella di Dimorphos. Un oggetto di circa 150 metri di diametro non causerebbe un’estinzione globale come quella dei dinosauri, ma potrebbe comunque provocare devastazioni regionali se dovesse colpire la Terra.
La strategia della deviazione orbitale parte da un principio relativamente semplice: se si riesce a modificare la traiettoria di un asteroide con sufficiente anticipo, anche una variazione molto piccola può impedire l’impatto con il nostro pianeta.
Il limite principale è il tempo. Tecniche come quella testata da DART funzionano solo se l’oggetto pericoloso viene identificato molti anni – idealmente decenni – prima della possibile collisione.
La prossima missione: Hera
Per comprendere appieno le conseguenze dell’esperimento DART, la comunità scientifica attende ora la missione Hera dell’Agenzia spaziale europea. Il veicolo europeo, lanciato nel 2024, raggiungerà il sistema Didymos con l’obiettivo di studiare da vicino gli effetti dell’impatto.
Hera misurerà il cratere lasciato dalla collisione, analizzerà la struttura interna di Dimorphos e determinerà con maggiore precisione la massa e la composizione del sistema binario. Questi dati permetteranno di affinare i modelli utilizzati per prevedere come un asteroide reagisce a un impatto cinetico.
L’esperimento, in questo senso, ha rappresentato solo il primo passo di un programma scientifico più ampio.
Per decenni la difesa della Terra dagli asteroidi è rimasta soprattutto una questione teorica. Gli scienziati avevano sviluppato modelli matematici e simulazioni numeriche, ma mancava una dimostrazione pratica.
La missione DART ha cambiato questo scenario. L’impatto del 2022 ha dimostrato che è possibile intervenire sul moto di un asteroide nello spazio. Le analisi successive stanno ora rivelando che l’effetto di quella collisione è stato persino più complesso e significativo del previsto.
Il risultato non significa che l’umanità sia oggi completamente protetta da eventuali impatti cosmici. Tuttavia segna l’inizio di una nuova fase: quella in cui la difesa planetaria smette di essere soltanto una teoria e diventa una tecnologia sperimentale.
