ARM: gli obiettivi di difesa planetaria

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Abbiamo già esaminato nei dettagli la missione ARM che vedrà coinvolta la NASA nell’esplorazione, per la prima volta nella storia, di un asteroide attraverso l’invio di un equipaggio.
Uno degli aspetti non ancora discussi però sono gli obiettivi di validazione tecnologica e sperimentazioni di tecniche di difesa planetaria dagli asteroidi, ovvero una serie di procedure ipoteticamente utilizzabili in caso si scopra, con il dovuto preavviso, un asteroide destinato a colpire la Terra.
La difesa planetaria è stata più volte discussa sin dalla nascita dell’esplorazione spaziale negli anni ’50, nonostante tutte le idee e i progetti discussi molto pochi sono arrivati alla fase di studio approfondito e nessuno è stato concretamente collaudato nella sua efficacia.
Negli ultimi anni, con l’enorme crescita dei cataloghi di oggetti NEO conosciuti e studiati dalle maggiori agenzie spaziali del mondo, tra cui in primissimo piano l’ESA, la consapevolezza che il rischio sia più concreto di quanto prima ipotizzato, stanno portando ad una maggiore attenzione al problema.
Proprio il Congresso USA ha chiesto che fra gli obiettivi primari di questa missione ci fosse il collaudo di tecnologie per la difesa planetaria.
Attualmente esistono due tecniche allo studio per un collaudo durante la missione ARRM, ovvero la prima parte della missione ARM, quella robotica.
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L’utilizzo di un “proiettile” cinetico, già alla studio per una missione dedicata NASA-ESA (la missione AIM), è la tecnica di protezione planetaria considerata più semplice e con tecnologia pronta all’uso. Ovviamente non si tratterebbe di bombardare l’asteroide con un proiettile di grande massa con l’obiettivo di disintegrarlo, questo provocherebbe solo una pioggia di meteoriti sulla Terra invece che un unico grande impatto, quanto piuttosto provocarne una piccola deviazione, che con il dovuto anticipo possa alterarne l’orbita a sufficienza da non colpire la Terra in presenza di scenari catastrofici.
La possibilità di implementare questo esperimento in una delle due missioni ARM è attualmente considerata la meno probabile, sia per costo in termini di peso, sia per le implicazioni che comporterebbe bombardare un asteroide a distanza temporale minima dal resto della missione.
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L’ipotesi attualmente più accreditata per la sperimentazione durante la missione ARRM è invece quella definita “Gravity Tractor”. Si tratta di utilizzare la massa composta dalla sonda ARRM e il masso asportato dall’asteroide per deviare gravitazionalmente la traiettoria dell’asteroide principale di una quantità tale che sia misurabile e utilizzabile proficuamente in uno scenario reale.
Attualmente questa tecnica, differentemente dalla precedente, è già presente e confermata nella pianificazione della missione e in una fase di analisi molto più avanzata.
La tecnologia necessaria attualmente non è così matura come nel precedente progetto, ma rimane potenzialmente più sicura e analitica nel risultato rispetto al bombardamento di un asteroide, anche se richiederebbe probabilmente maggiore preavviso per l’attuazione.
Il concetto è piuttosto semplice, una volta catturato il masso campione che successivamente verrebbe trasportato in orbita lunare, la sonda rimarrebbe nelle vicinanze della superficie dell’asteroide, dove la massa di quest’ultimo la attrarrebbe, seppur di poco, verso di esso. La sonda però invece di “precipitare” verso di esso utilizzerebbe il propulsore elettrico a ioni di cui sarà dotata per bilanciare la forza gravitazionale dell’asteroide, non facendo altro che attirare verso di se quest’ultimo deviandone in maniera minima ma continua l’orbita.
L’obiettivo è quello di modificare l’orbita quanto basta per evitare un ipotetico impatto con la Terra.
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Attualmente sono considerate due tecniche per manovrare la sonda e spostare l’asteroide, la prima e più semplice è quella considerata “in linea”, ovvero la sonda si posizionerebbe a punto fisso rispetto l’asteroide e evitando di “bombardarlo” con gli scarichi dei propulsori, lo trarrebbe semplicemente a se.
La seconda utilizzerebbe una traiettoria a spirale che permetterebbe di avvicinarsi maggiormente all’asteroide e sfruttare i propulsori a piena potenza senza rischiare di investirlo, rallentandolo, con gli scarichi.
Sarà probabilmente quest’ultima la tecnica che verrà collaudata durante la missione.2

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Maggiori informazioni sulla missione ARM: http://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/20150521_arm_public_update.pdf

Uno dei paper che analizzano nel dettaglio le tecniche ipotizzate per la deviazione degli asteroidi attraverso il sistema “Gravity Tractor”:
http://selenianboondocks.com/wp-content/uploads/2015/05/IAA-PDC-15-04-11_Final.pdf

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Alberto Zampieron

Appassionato di spazio da sempre e laureato in ingegneria aerospaziale al Politecnico di Torino, è stato socio fondatore di ISAA. Collabora con Astronautinews sin dalla fondazione e attualmente coordina le attività fra gli articolisti.