La missione DART della NASA dimostra che è possibile modificare la traiettoria di un asteroide

L'impatto della sonda DART (Double Asteroid Redirection Test) della NASA nel 2022 con il piccolo asteroide Dimorphos ha modificato non solo il moto di quest'ultimo attorno al suo compagno più grande, Didymos, ma ha anche alterato l'orbita di entrambi gli asteroidi attorno al Sole, con il periodo orbitale di 12 ore di Dimorphos attorno a Didymos accorciatosi di ben 33 minuti.

Questo straordinario risultato, che mostra la capacità dell'uomo di alterare in modo misurabile la traiettoria di un corpo celeste attorno al Sole, è stato presentato in una nuova ricerca pubblicata sulla rivista ScienceAdvances. Nell'articolo i ricercatori mostrano come il sistema binario di asteroidi abbia subito una variazione di velocità di 11 micron al secondo, corrispondente ad una variazione del periodo orbitale attorno al Sole di 0,15 secondi. Pur sembrando una inezia, una variazione così piccola nel moto di un asteroide può fare la differenza tra un oggetto pericoloso che colpisce o manca il nostro pianeta.

L'effetto della collisione e l'energia cinetica rilasciata

La sonda DART della NASA è stato il primo esempio di impattatore cinetico testato dalla NASA allo scopo di modificare la traiettoria di un corpo celeste. L'idea alla base è quella di sfruttare l'energia cinetica rilasciata dall'impatto della sonda (e il conseguente rilascio di detriti) con l'asteroide per deviarne in maniera significativa la traiettoria. Quando la sonda ha impattato il 26 settembre 2022 con il piccolo asteroide Dimorphos, in orbita attorno all'asteroide maggiore Didymos, si è sollevata una nube di detriti che ha sia alterato la forma del piccolo asteroide che contribuito a trasportare via dall'asteroide della quantità di moto, conferendo a Dimorphos una spinta esplosiva, ciò che gli scienziati chiamano fattore di amplificazione della quantità di moto. In particolare, nel caso di DART, la perdita di detriti ha raddoppiato l'effetto dell'impatto creato dalla sola sonda spaziale.

I primi risultati rilasciati dalla NASA sull'effetto della collisione, ripresa anche dalla sonda dell'Agenzia Spaziale Italiana LICIACube, hanno mostrato come il periodo orbitale di 12 ore di Dimorphos attorno a Didymos si sia accorciato di ben 33 minuti. Ciò che invece è stato sorprendente apprendere in uno studio rilasciato recentemente è che l'impatto ha espulso una quantità tale di materiale dal sistema binario da modificarne anche il periodo orbitale attorno al Sole di 0,15 secondi. Ciò corrisponde ad una variazione della velocità orbitale del sistema binario di circa 11,7 micron al secondo che, seppur piccoli, possono fare la differenza a lungo andare tra un asteroide che impatta in maniera catastrofica la Terra e uno che la sfiora solamente.

La missione DART è stata quindi un successo perché ha mostrato come il concetto di impattatore cinetico sia una soluzione praticabile nell'ipotetico caso in cui in futuro si scoprisse che un asteroide potenzialmente pericoloso è in rotta di collisione con la Terra. Date le piccole variazioni orbitali che un impattatore cinetico è in grado di causare, la chiave di volta è individuare gli oggetti in rotta di collisione con largo anticipo affinché anche solo una piccola variazione sia sufficiente ad evitare un impatto catastrofico.

Come è stata misurata la variazione di velocità

Per poter misurare una variazione di velocità dell'ordine degli 11,7 micron al secondo è necessario condurre una misurazione di una precisione fuori dall'ordinario. Per poter essere completato, lo studio ha richiesto diversi anni, dal momento dell'impatto nel 2022 per la precisione. L'idea è quella di misurare posizione e velocità del sistema binario di asteroidi quante più volte possibile con quanta più precisione possibile. Oltre a effettuare osservazioni radar e osservazioni con potenti telescopi da Terra e dallo spazio, gli scienziati hanno sfruttato il fenomeno delle occultazioni stellari, che si verifica quando l'asteroide passa esattamente davanti a una stella, causando una variazione repentina della luminosità per una frazione di secondo.

Misurare le occultazioni non è semplice perché bisogna trovarsi nel posto giusto al momento giusto, avendo quindi a disposizione diverse stazioni di osservazione, a volte distanti chilometri l'una dall'altra, per tracciare la traiettoria prevista dell'asteroide davanti a una stella specifica. Il team si è avvalso di astronomi volontari di tutto il mondo che hanno registrato 22 occultazioni stellari tra ottobre 2022 e marzo 2025. La combinazione di queste occultazioni con le misure di telescopi più potenti ha permesso di calcolare con precisione la modifica dell'orbita di Didymos attorno al Sole. Lo studio ha permesso di determinare non solo la variazione di velocità, ma anche la densità di entrambi gli asteroidi trovando che Dimorphos è leggermente meno denso di quanto si pensasse in precedenza. Ciò suggerisce che il piccolo asteroide si sia formato da detriti rocciosi espulsi dalla rapida rotazione di Didymos e aggregatesi a formare il piccolo asteroide.

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