Deviate quell’asteroide: l’Alma Mater tra i protagonisti del test di difesa planetaria

Illustrazione della sonda DART e del satellite LICIACube in viaggio verso l’asteroide Didymos

È partita poche ore fa DART (Double Asteroid Redirection Test), la sonda della NASA pensata per deviare la traiettoria di un asteroide. La missione sarà il primo test in scala reale della tecnica di impatto cinetico a scopo di difesa planetaria: uno strumento che potrebbe rivelarsi fondamentale nel caso in cui un oggetto celeste entrasse in rotta di collisione con la Terra.

DART è decollata dalla base di Vandenberg, in California, a bordo del Falcon 9 di SpaceX. Il suo obiettivo è l’asteroide binario Didymos (780 metri di diametro) e il suo satellite Dimorphos (160 metri di diametro), che gli orbita attorno: nell’autunno del prossimo anno, la sonda della NASA raggiungerà e colpirà quest’ultimo, deviandone la traiettoria.

Unico testimone dell’evento sarà LICIACube: un piccolo satellite dell’Agenzia Spaziale Italiana, realizzato dall’azienda Argotec di Torino. Dieci giorni prima dell’impatto di DART su Dimorphos, a 11 milioni di chilometri dalla Terra, il satellite si staccherà dalla sonda per seguire e trasmettere gli effetti della collisione.

Il satellite LICIACube viene integrato nella sonda DART (Foto: Johns Hopkins APL-Argotec)

A guidare le operazioni di LICIACube è un team tutto italiano che comprende gli ingegneri della Argotec stessa, e ricercatori dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), del Politecnico di Milano, dell’Università degli Studi di Napoli Parthenope, dell'IFAC-CNR di Firenze e dell’Università di Bologna.

In particolare, le attività dell’Alma Mater nell'ambito di questo progetto riguardano la determinazione della traiettoria di LICIACube a partire dai dati di tracking ricevuti dalle antenne di terra del Deep Space Network della NASA, e sono realizzate dal Laboratorio di Radio Scienza ed Esplorazione Planetaria, ospitato nel Tecnopolo di Forlì, tramite il CIRI Aerospaziale. Si tratta quindi di un esempio concreto di come le competenze sviluppate nell’ambito della ricerca universitaria possano essere applicate a supporto delle aziende del settore per affrontare le sfide del futuro.

"Quella di LICIACube è una sfida molto complessa che necessita di estrema precisione e competenze d’avanguardia", spiega Marco Zannoni, ricercatore e responsabile tecnico delle attività affidate all’Università di Bologna a supporto del progetto LICIACube. "Ad oltre 10 milioni di chilometri dalla Terra, circa tre minuti dopo l'impatto di DART, il satellite dovrà modificare la propria traiettoria utilizzando il suo sistema propulsivo, e viaggiando a più di 6 chilometri al secondo dovrà arrivare a sorvolare Dimorphos a circa 50 chilometri di distanza".

Infografica della missione DART (Immagine: NASA/Johns Hopkins Applied Physics Lab)

LICIACube sarà la prima missione spaziale interamente italiana al di fuori della sfera di influenza della Terra. Con le sue due telecamere a bordo (LEIA – Liciacube Explorer Imaging for Asteroid e LUKE – Liciacube Unit Key Explorer), il piccolo satellite catturerà le immagini degli effetti dell'impatto, in particolare del pennacchio di materiale espulso, degli emisferi di Didymos e Dimorphos non visibili da DART e auspicabilmente anche del cratere stesso atteso sulla superficie dell’asteroide.

Ma il progetto non si fermerà con DART e LICIACube. Gli studiosi dell’Università di Bologna torneranno in scena anche per Hera: una nuova sonda che sarà lanciata dall’ESA nell’ottobre del 2024. Dopo aver raggiunto Didymos nel dicembre del 2026, Hera effettuerà la completa caratterizzazione dell'asteroide, analizzando in particolare il cratere generato dall’impatto della sonda DART.

A bordo di Hera viaggeranno anche due piccoli CubeSat che, una volta rilasciati dalla sonda madre, potranno sorvolare da vicino la superficie dell’asteroide. All’interno di questa missione, i ricercatori dell’Alma Mater hanno la responsabilità dell’esperimento di radio scienza, con il quale saranno misurate la massa e i campi di gravità dei due corpi che costituiscono l’asteroide binario Didymos e l’intera dinamica del sistema.

“L’esperimento di radio scienza di Hera fa uso non solo del collegamento radio fra la sonda madre e le grandi antenne della rete di stazioni di terra dell’ESA, ma anche, per la prima volta, di un innovativo sistema di ricetrasmissione fra i diversi satelliti, in particolare fra Hera ed i due CubeSat”, afferma Paolo Tortora, Principal Investigator dell’esperimento di radio scienza di Hera e direttore del CIRI Aerospaziale. “La straordinaria accuratezza delle misure di velocità relativa fra i diversi satelliti – circa 50 micron al secondo su tempi scala di un minuto – consentiranno di stimare la massa e il campo di gravità di Didymos e Dimorphos con altissima precisione”.

L’Università di Bologna è coinvolta nelle missioni DART e Hera con il Laboratorio di Radio Scienza ed Esplorazione Planetaria e con il Laboratorio di Microsatelliti e Microsistemi Spaziali, che svolgono le proprie attività presso il Tecnopolo di Forlì, dove operano ricercatori del CIRI Aerospaziale e del Dipartimento di Ingegneria Industriale.