La sonda OSIRIX-REx verso l'asteroide Bennu

  di Claudio Bernacchia

Dopo aver viaggiato per due anni e percorso miliardi di chilometri, la sonda OSIRIS-Rex, lanciata dalla base di Cap Canaveral nel settembre 2016, si trova  a pochi mesi dalla sua destinazione: il misterioso Near Earth Asteroid 101955 Bennu. Nel prossimo dicembre la sonda arriverà in prossimità dell’asteroide e lo studierà per quasi due anni, mappandone il terreno e individuando un sito adatto dove atterrare.

  OSIRIX-Rex, acronimo di un improponibile:”Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security Regolith Explorer”, scenderà sulla superficie di Bennu, nel mese di luglio 2020, per raccogliere dei campioni di terra e di rocce. La quantità massima di campioni che la sonda può raccogliere è intorno ai due kg. Il veicolo spaziale quindi imballerà il campione in una capsula e tornerà sulla Terra nel 2023, lasciando cadere la capsula nel deserto occidentale dello Utah, dove gli scienziati attenderanno di raccoglierla. Tra la strumentazione a bordo della sonda, è da segnalare il sistema OCAMS ( OSIRIX-Rex Camera Suite) che comprende tre videocamere di ripresa. La più grande PolyCam è un piccolo telescopio che fornirà immagini di Bennu ad alta risoluzione visualizzando anche i minuti dettagli del sito di raccolta del campione. La MapCam si occuperà invece di individuare eventuali satelliti e getti di polvere intorno all’asteroide. Infine SamCam documenterà tutte le fasi di raccolta del campione.

 

Bennu  è solo uno dei circa 780.000 asteroidi conosciuti nel nostro sistema solare, perché è stato  scelto proprio lui per questa indagine sui near-Earth objects potenzialmente pericolosi per la terra? Ci sono diversi ottimi motivi: Il primo è che a differenza della maggior parte degli asteroidi, della fascia tra Marte e Giove, l'orbita di Bennu è vicina a quella terrestre ed addirittura, avvicinandosi periodicamente ogni sei anni, l’attraversa. Inoltre  è della giusta misura, né troppo piccolo, né troppo grande. Gli asteroidi, proprio come fanno i pianeti, girano sui loro assi, i piccoli, con diametri di meno di 200 metri, girano molto velocemente. Questa rapida rotazione rende difficoltoso per un veicolo spaziale atterrare per raccogliere dei campioni. Le dimensione di Bennu, con un diametro di 492 metri determinano una rotazione completa  sul proprio asse ogni 4,3 ore, questa condizione lo rende adatto allo  scopo. 

 

Altra caratteristica, importante, dell' asteroide è quella di essere vecchio, veramente vecchio. Bennu è un residuo della tumultuosa formazione del sistema solare avvenuta miliardi di anni fa. Addirittura alcuni dei frammenti minerali microscopici, al suo interno  potrebbero essere  più vecchi del nostro sistema solare, proiettati nello spazio da stelle morenti  nell’ultima fase della loro vita. Si ritiene che Bennu si sia formato, staccandosi da un asteroide più grande, appartenente alla fascia degli asteroidi, a seguito  di una collisione catastrofica.

Immagine  della Terra e della Luna scattata dalla Map Cam a bordo della sonda Osiris-Rex.nell'ottobre 2017 quando si trovava a 5 milioni di km dalla Terra Crediti: NASA/OSIRIS-REx e Università dell’Arizona.

L'analisi di un campione ,prelevato dalla superficie dell’asteroide, aiuterà gli scienziati a comprendere meglio il ruolo che questi corpi hanno svolto nel fornire composti adatti alla formazione della vita sul nostro pianeta. Bennu è stato studiato da Terra dai telescopi terrestri e spaziali e si è verificato che si tratta di un asteroide carbonaceo, ricco di carbonio. Alta è quindi la probabilità che siano presenti al suo interno molecole organiche, costituite da catene di atomi di carbonio unite  con atomi di ossigeno, idrogeno e di altri elementi, in una mescolanza tipica di tutti gli esseri viventi. Oltre al carbonio, potrebbe essere presente  un altro componente importante per la vita: l'acqua, rimasta intrappolata nei minerali che lo costituiscono. Inoltre, gli asteroidi sono ricchi di risorse naturali come il Platino, i metalli preziosi, ed le, ancora   più preziose,  terre rare elementi chimici che sulla Terra è quasi impossibile trovare. Per questo, alcune aziende private, e persino alcuni stati si stanno attrezzando per elaborare tecnologie che in un futuro prossimo  ci permettano di inviare sonde robotizzate verso asteroidi lontani che,  dopo averli agganciati, siano in grado di ricondurli in una tranquilla orbita attorno alla Luna dove  altre sonde con equipaggio umano potrebbero comodamente iniziarne lo sfruttamento minerario. Un’altra interessante opportunità è costituita dalla possibilità di estrarre l’acqua rinchiusa in un asteroide, ricavandone poi  idrogeno  e ossigeno da utilizzare come carburante per i razzi. In questo modo, un giorno, gli asteroidi potrebbero servire come stazioni di rifornimento per missioni su Marte e altre destinazioni. Gli astronomi hanno studiato Bennu fin da quando è stato scoperto nel 1999. Di conseguenza, pensano di conoscere molto bene le sue  proprietà fisiche e chimiche. Dobbiamo chiederci però fino a che punto i modelli teorici che abbiamo elaborato  rispettano la realtà? Nel caso di Bennu si potranno confrontare le indicazioni raccolte dallo studio condotto sulla  Terra   con le osservazioni effettuate direttamente sull’asteroide. Questa indagine ci aiuterà a verificare e perfezionare osservazioni e modelli telescopici che tentano di rivelare la natura di altri asteroidi nel nostro sistema solare.

Gli astronomi hanno calcolato inoltre che l'orbita di Bennu si  sposta di circa 280 metri all'anno verso il Sole. Questo potrebbe avvenire  a causa di un fenomeno noto come  effetto Yarkovsky, per cui il calore della nostra stella, spinge l’asteroide lontano dal Sole, se questi, come nel caso della Terra, ha una rotazione che avviene nella stessa direzione della sua orbita, oppure lo spinge verso il Sole come nel caso di Bennu che gira nella direzione opposta a quella dell’orbita.  OSIRIS-REx misurerà accuratamente l'effetto Yarkovsky  per aiutare gli scienziati a prevedere il movimento di Bennu e di altri asteroidi. Prendendo in considerazione l'effetto Yarkovsky, si è stimato che Bennu potrebbe passare più vicino alla Terra rispetto alla Luna nel 2135, e forse ancora più vicino tra il 2175 e il 2195. E’ difficile che  possa colpirci  comunque,  i nostri discendenti potranno utilizzare  i dati di OSIRIS-REx per determinare il modo migliore per deviare  asteroidi minacciosi  forse anche usando l'effetto Yarkovsky a proprio vantaggio.
I campioni di Bennu torneranno sulla Terra nel settembre 2023.  Una parte verrà studiata ed analizzata dagli scienziati che collaborano con la NASA un’altra  verrà messa a disposizione degli scienziati di tutto il mondo ed infine un’ultima parte verrà conservata per gli scienziati che non sono ancora nati perché possano, utilizzando tecniche di analisi che ancora non sono state inventate,  rispondere a domande che ancora non ci siamo posti.