Il caso Apophis

Il 13 aprile 2029, un venerdì 13, l’asteroide Apophis passerà notevolmente vicino alla Terra, arrivando entro 31.000 chilometri dalla superficie terrestre, più vicino dei satelliti in orbita geostazionaria. Alla fine del 2004, poco dopo la sua scoperta, gli astronomi calcolarono che vi fosse una possibilità su 37 di una collisione tra l’asteroide e la Terra nel 2029, ma ulteriori osservazioni permisero di escludere qualsiasi impatto per quella data. Un piccolo rischio di impatto nell’aprile 2036 è rimasto per alcuni anni, in particolare se l’asteroide passasse attraverso uno stretto “buco della serratura” dello spazio vicino alla Terra durante il suo sorvolo del 2029, ma anche questa possibilità è stata ormai esclusa.
Con l’eliminazione del rischio a breve termine di un impatto, Apophis è passato dall’essere una minaccia a un’opportunità. Quel sorvolo ravvicinato del 2029 rende l’asteroide, di diverse centinaia di metri di diametro, un bersaglio ideale per studi con telescopi terrestri e radar. Lo mette anche alla portata di missioni attuabili con veicoli spaziali robotici, comprese quelle relativamente piccole e a basso costo.
“Questo è un potenziale esperimento naturale davvero raro“, ha commentato il professore di scienze planetarie del MIT Richard Binzel, uno degli organizzatori del seminario “Apophis T-9 Years” tenutosi all’inizio di questo mese.
Binzel ha paragonato il sorvolo di Apophis con la cometa Shoemaker-Levy 9, i cui frammenti sono entrati in collisione con Giove nel 1994, fornendo sia una miniera di informazioni scientifiche che una maggiore consapevolezza delle minacce da impatto.
“Questo è un esperimento naturale davvero raro“, ha detto Binzel del sorvolo del 2029.
Gli scienziati hanno discusso lo studio di Apophis sia come membro della popolazione di asteroidi vicini alla Terra, sia come supporto alla difesa planetaria. Il sorvolo ravvicinato, ad esempio, consentirà agli scienziati di studiare gli effetti che le forze di marea hanno sull’asteroide, alterandone la rotazione o modificandone la forma, se l’asteroide è un “cumulo di macerie” di oggetti più piccoli come alcuni altri piccoli asteroidi.
Sebbene parte di quel lavoro potrebbe essere svolto con osservatori terrestri, c’è un chiaro interesse nello sviluppo di missioni con veicoli spaziali per trarre vantaggio dal sorvolo ravvicinato. L’ultimo giorno dell’incontro è stato dedicato alla presentazione di vari concetti di missione per visitare Apophis prima, durante e dopo l’avvicinamento. I concetti, sviluppati da team negli Stati Uniti, in Europa e in Asia, includevano un veicolo spaziale di classe cubesat, un piccolo lander basato sul veicolo spaziale MASCOT sceso sulla superficie dell’asteroide Ryugu durante la missione Hayabusa2, e persino un veicolo spaziale più grande in grado di raccogliere campioni da riportare sulla Terra.
La prospettiva che diverse missioni di diverse agenzie possano andare tutte su Apophis nello stesso momento ha sollevato la preoccupazione che possano finire per interferire tra loro o addirittura rischiare di entrare in collisione tra loro. Alcuni partecipanti hanno suggerito che potrebbe essere necessario l’equivalente di un sistema di controllo del traffico aereo per evitare problemi.
Una delle più intriganti opzioni di missione di Apophis non richiede affatto un nuovo veicolo spaziale. La sonda spaziale OSIRIS-REx della NASA tornerà sulla Terra nel settembre 2023, trasportando i campioni raccolti dalla superficie dell’asteroide Bennu il mese scorso. Mentre il container che riporterà il campione sulla Terra scenderà nel deserto dello Utah, la navicella spaziale principale resterà vicino alla Terra e potrebbe essere utilizzata per una missione estesa.
Dante Lauretta, ricercatore principale per OSIRIS-REx presso l’Università dell’Arizona, ha affermato che un’estesione di missione porterebbe la sonda spaziale ad eseguire una serie di sorvoli che la riporteranno nei pressi della Terra nell’aprile 2029, nello stesso momento del passaggio di Apophis. Ciò consentirebbe a OSIRIS-REx di incontrare l’asteroide. Una volta che la navicella avrà raggiunto Apophis, “possiamo restare lì tutto il tempo che vogliamo“.
La navicella è in buone condizioni e la sua strumentazione, sviluppata per lo studio ravvicinato di Bennu, potrebbe essere riprogrammata per Apophis. “Abbiamo questo grande carico utile che sembra essere molto sano“, ha detto. “Avere OSIRIS-REx lì significa che possiamo fornire un ampio supporto per altri sforzi di caratterizzazione terrestre e spaziale“.
Mentre mancano ancora più di otto anni al flyby, la pianificazione delle missioni dei veicoli spaziali deve inziare da ora. Parte di ciò riflette semplicemente i programmi di sviluppo per i veicoli spaziali, in particolare quelli che cercano di studiare l’asteroide prima dell’approccio ravvicinato del 2029. Anche OSIRIS-Rex deve pensare al futuro: Lauretta ha detto che il progetto dovrà preparare una proposta di missione estesa da presentare alla NASA, probabilmente nel 2022, con i piani dettagliati per un approccio ad Apophis o per qualche missione alternativa.
Il programma di difesa planetaria della NASA è cresciuto notevolmente nell’ultimo decennio, da 4 milioni di dollari all’anno a 150 milioni di dollari; gran parte di questo finanziamento sta supportando lo sviluppo di una missione di difesa planetaria dedicata, il Double Asteroid Redirection Test (DART), che verrà lanciato il prossimo luglio per raggiungere sull’asteroide Didymos e scontrarsi con la sua piccola luna, Dimorphos, per testare gli effetti di un impatto cinetico. Lo scopo è capire se è possibile deviare in questo modo un asteroide.
DART sarà seguito dalla Near Earth Object Surveillance Mission (NEOSM, pronunciato “nee-awesome” da coloro che sono coinvolti nel progetto), una conseguenza della missione NEOCam che è stata finalista nel round precedente del programma Discovery di scienza planetaria. NEOSM piloterà un piccolo telescopio spaziale per scoprire oggetti vicini alla Terra a lunghezze d’onda infrarosse.
Se NEOSM verrà lanciato intorno al 2025, come attualmente proposto, aprirà i finanziamenti nel programma di difesa planetaria giusto in tempo per una o più missioni, per supportare il flyby di Apophis 2029. Alcuni nella comunità di difesa planetaria vedono in una missione verso Apophis un naturale passo successivo per una linea di missioni di difesa planetaria.
Ma, hanno avvertito alcuni scienziati, solo perché una missione su Apophis potrebbe essere fatta non significa che deve essere fatta. “Le risorse per l’esplorazione spaziale sono molto più limitate di quanto vorremmo“, ha detto Andy Rivkin, scienziato planetario presso l’Applied Physics Lab della Johns Hopkins University. “Dobbiamo determinare come comunità cosa sostenere effettivamente nei riguardi di Apophis“.
Una missione su Apophis, ha osservato, non è in linea con gli obiettivi scientifici fissati dalla comunità di scienziati che studiano gli asteroidi e altri piccoli corpi del sistema solare. Una missione, tuttavia, potrebbe essere utile per studi dinamici dettagliati nel caso in cui la deflessione dell’asteroide sia necessaria in futuro, così come per studi comparativi con altri asteroidi vicini alla Terra.
“Il passaggio ravvicinato di Apophis è un buon inizio di conversazione, ma di per sé non è sufficiente per avviare una missione“, ha detto. “Dobbiamo concentrarci sulle indagini che possono essere svolte solo su Apophis e capire davvero cosa si può effettivamente fare lì“.
Lauretta ha detto che non c’è alcuna garanzia che una missione estesa di OSIRIS-REx, se approvata dalla NASA, andrebbe su Apophis. “Ci sono altri obiettivi di valore più elevato con orbite e dimensioni simili che possiamo considerare come obiettivi di rendez-vous per questo veicolo spaziale?” ha detto, notando che il team della missione sta esaminando varie opzioni, non solo Apophis.
Rivkin ha anche sostenuto un approccio “leggero” per tutte le missioni che potrebbero volare su Apophis. Sebbene sia stato escluso un impatto nel 2029 o nel 2036, altri scienziati hanno notato che c’è ancora una piccola possibilità di un impatto nel 2068. Un piccolo cambiamento nella velocità di Apophis prima del sorvolo dell’aprile 2029, causato dalla collisione di un piccolo satellite con l’asteroide, potrebbe spostare la traiettoria dell’asteroide di diversi raggi terrestri nel 2068, ha affermato Steve Chesley del JPL.
Le osservazioni di Apophis nei prossimi mesi escluderanno molto probabilmente qualsiasi impatto nel 2068. “Se verrà escluso, penso che le interazioni con i veicoli spaziali nel 2029 potrebbero essere perfettamente sicure“, ha detto Chesley. “Ma finché il 2068 rimane nel mirino, potresti voler essere molto attento e circospetto riguardo all’interazione con l’asteroide e al cambio della sua orbita, soprattutto prima dell’incontro nel 2029“.
Il sorvolo del 2029 e le potenziali missioni su Apophis rappresentano un’opportunità per i sostenitori della difesa planetaria. “Questo sorvolo è la migliore opportunità fino ad oggi per aumentare la consapevolezza di tutti gli aspetti della difesa planetaria“, ha detto Bruce Betts di The Planetary Society, educando sia il pubblico in generale che i responsabili politici sull’argomento. “Se riusciamo a far leva su questo, il pubblico sarà più consapevole, interessato e favorevole alla scienza NEO e alla preparazione alle minacce, e si potrebbero ottenere cambiamenti positivi alla politica NEO e di difesa planetaria in tutto il mondo“.
Ma, ha osservato Rivkin, quell’interesse potrebbe avere anche un aspetto negativo. “La gente potrebbe spaventarsi e cercare di fermare una missione Apophis piuttosto che cercare di sostenerla“, ha detto.
Lauretta, in una discussione tenutasi alla fine del seminario, ha osservato che OSIRIS-REx aveva già dovuto affrontare questi problemi: Bennu ha una maggiore, ma ancora molto piccola, possibilità di colpire la Terra, nel suo caso alla fine del prossimo secolo. “Abbiamo già risolto il problema dal punto di vista delle pubbliche relazioni“, ha affermato.
“Penso che su Apophis la gente abbia una percezione del rischio maggiore di Bennu“, ha ribattuto Binzel.
Lauretta lo ha riconosciuto, facendo riferimento alle origini del nome: un serpente malvagio nella mitologia egizia (e un cattivo della serie “Stargate SG-1”). “Penso che Apophis abbia un nome migliore per questo. È più minaccioso“.