Shooting at the asteroids

Anche se menomata dall’assenza del tag nel titolo, ecco che ritorna Curiosità Spaziali!
Con questo articolo chiudo la Trilogia dell’asteroide, anche se molti la chiamano la Trilogia della grattata ai maroni.

Nel primo articolo vi ho parlato, usando l’esempio di Marte, di come gli asteroidi possono uccidere un pianeta.
Nel secondo articolo vi ho parlato di come gli asteroidi siano una minaccia effettiva alla Terra e alla umanità.
In quest’ultimo articolo invece vi parlerò di come possiamo proteggerci dagli asteroidi.

Let’s nuke ’em!

Nei vari Armageddon, Deep Impact, Meteor ecc ecc ci viene mostrato che basta spedire Bruce Willis nello spazio per distruggere l’asteroide malvagio e salvare il sacro stile di vita americano.
E qui Hollywood ha ragione.
Distruggere un asteroide è un’idea buona solo per un pop-corn movie.

In realtà frantumare un asteroide è abbastanza semplice, ma non è l’idea migliore.
Difatti sono stati ideati vari metodi atti a impedire l’impatto di un asteroide.
Questi metodi hanno una caratteristica in comune: non distruggono l’asteroide, deviano la sua traiettoria.

Per quanto possa sembrare strano è più facile deviare la traiettoria di un corpo celeste che vaporizzarlo a colpi di bomba H.
Questi metodi vengono divisi in due categorie: Metodi Diretti e Metodi Indiretti.

Metodi Diretti

I metodi diretti sono molto Hollywood Style.
In pratica sono metodologie che alterano la traiettoria di un asteroide agendo violentemente su di esso.

Ordigni nucleari
Questo è uno dei pochi metodi che si possono già applicare, dato che abbiamo già le tecnologie necessarie già pronte.

In pratica posizionando un ordigno in prossimità/sopra/sotto la superficie dell’asteroide l’energia sprigionata dalla detonazione di esso è in grado di alterare la traiettoria dell’asteroide.
Oppure usando una carica abbastanza potente, o un numero sufficiente di cariche, si può addirittura frantumare l’asteroide.
La vaporizzazione completa del corpo celeste è a priori fuori da ogni ipotesi, ci vorrebbe un esplosione da almeno 100 megatoni per vaporizzare un asteroide da appena 300 metri di diametro.

Impattatore cinetico
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Gli asteroidi devono il loro tremendo potere distruttivo non tanto alla loro massa, quanto alla loro energia cinetica.
Non dimentichiamoci che si spostano per lo spazio a decine di chilometri al secondo.
Allora perché non usare contro di loro la loro stessa arma?

Aumentando o diminuendo il momento lineare di un asteroide si può alterare la traiettoria di un corpo celeste.
Come si altera il momento lineare di un corpo celeste? Sbattendoci contro.

L’ESA, l’Ente Spaziale Europeo, sta preparando una missione chiamata Don Quijote.
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Questa missione, che partirà dalla Terra o nel 2013 o nel 2015, è stata ideata appositamente per verificare l’effettività di questo metodo.
In pratica la navicella della missione si scontrerà contro un asteroide per quantificare quanto può essere deviato un corpo celeste attraverso un impatto cinetico.
L’ESA ha calcolato anche che per deviare il famoso Apophis, ne parlai nel secondo articolo, basterebbe una navicella da meno di una tonnellata.

A conti fatti questo metodo è più sicuro ed enormemente più efficace dell’utilizzo di ordigni nucleari.

Ma c’è un piccolo problema.
I metodi diretti sono efficaci solo con gli asteroidi monolitici.

Gli asteroidi monolitici sono gli asteroidi classici, quello tutti di un pezzo. Il problema è che esistono anche i cosiddetti Rubber Pile.
Questi asteroidi sono formati da decine di piccoli asteroidi tenuti insieme, e compattati, dalla loro stessa gravità.
Colpire con un metodo diretto un Rubber Pile avrebbe lo stesso effetto di sparare un proiettile contro un sacco di sabbia.
Si formerebbe qualche detrito ma niente di più.

Metodi Indiretti

I metodi indiretti sono decisamente meno violenti rispetto a quelli spiegati qua sopra.
In pratica essi deviano gradualmente la traiettoria di un asteroidi, invece di cambiarla in un colpo solo come nei metodi diretti.
Ma il loro vantaggio principale è che non producono detriti secondari -potenzialmente pericolosi- e funzionano anche contro i Rubber Pile.

Trattore gravitazionale
No, il metodo non consiste nel mandare un contadino armato di trattore nello spazio.
Consiste nello sfruttare la forza di gravità.

Facendo orbitare una navicella intorno a un asteroide la forza di gravità della suddetta è in grado di alterare -su di un relativamente lungo periodo- l’orbita del corpo celeste.

Questo metodo ha numerosi vantaggi. Non c’è bisogno di sapere alcun dato, a parte l’orbita, riguardo all’asteroide, modificando l’orbita della navicella si può adattare l’influenza della sua forza di gravità sull’asteroide.
Non essendoci un contatto diretto si evita la formazione di detriti secondari.
Inoltre così si può controllare l’orbita dell’asteroide anche dopo che esso ha oltrepassato la Terra, assicurandoci che esso finisca in un’orbita sicura. Ciò eviterebbe il problema del Keyhole.
Il Keyhole è una ristretta zona di spazio intorno alla Terra, se ci passasse un’asteroide la gravità terrestre lo attirerebbe e lo sposterebbe in un’orbita che lo porterebbe in futuro a
schiantarsi sicuramente sul nostro pianeta.

Il problema è che:
1_ Si deve sapere in largo anticipo l’orbita dell’asteroide, altrimenti non verrà deviato sufficientemente.
2_La navicella deve avere una massa adeguata alla massa dell’asteroide, altrimenti non eserciterà una forza sufficiente, quindi deve avere un potente sistema propulsivo per evitare che si schianti sull’asteroide.
3_Il potente sistema propulsivo espellerebbe del materiale in direzione dell’asteroide e, secondo la terza legge del moto di Newton, ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria. Quindi questo materiale spingerebbe il corpo celeste dall’altra parte, vanificando in parte la forza di gravità della navicella.

In breve questo metodo deve essere pianificato con largo anticipo e nel minimo dettaglio, in modo che abbia un qualche effetto e che ci salvi il culo da un meteorite.

Ion Beam Cannon Shepherd
Questo metodo deriva dallo svantaggio n.3 del trattore gravitazionale.

Prendiamo una navicella, dotiamola di due motori ionici. Uno più grande e uno più piccolo.
Facciamo raggiungere alla navetta l’asteroide prefissato, e parcheggiamola stabilmente vicino ad esso.
Attiviamo i due motori, con quello più grande rivolto verso l’asteroide.
Il motore più piccolo e la gravità dell’asteroide spingeranno la navicella contro di esso, ma allo stesso tempo il motore più grande spingerà via la navicella e l’asteroide.

Questa spinta applicata per parecchi mesi devierà la traiettoria dell’asteroide.

Energia solare
Ci sono due metodi che implicano l’utilizzo dell’energia solare.

Uno consiste nel creare una specie di gigantesca lente che concentri la luce solare sulla superficie dell’asteroide.
L’energia concentrata deve essere in grado di vaporizzare la superficie dell’asteroide in un punto ben preciso.
Questo flusso di vapore che si viene a creare applicherà una spinta all’intero asteroide in grado di deviarne la traiettoria o di alterare il suo Effetto di Yarkovsky.

L’altro implica la creazione di una vela solare. Una volta fissata questa vela alla superficie dell’asteroide la spinta del vento solare dovrebbe essere sufficiente a deviarne l’orbita.

E’ inutile dire che sono due tecnologie ampiamente impraticabili e/o troppo costose.

Ma sono applicabili questi metodi?

Sappiamo che i metodi diretti esistono già e/o sono in fase di sperimentazione.
Sono efficaci sia su asteroidi già vicini alla Terra o avvistati su largo anticipo.
Ma producono molti detriti secondari e non funzionano sui Rubber Pile.

I metodi indiretti sono molto più efficaci dei metodi diretti, non producono detriti e funzionano sui Rubber Pile.
Ma sono inutili sugli asteroidi già vicini alla Terra, sono molto costosi, richiedono molti mesi (se non anni) per preparare le missioni e impiegano molti mesi a deviare la traiettoria di un corpo celeste.
Inoltre alcuni impiegano tecnologie ancora in fase di sviluppo.

Ma allora cosa possiamo fare?
Semplice. Bisogna essere sempre pronti.

Bisogna monitorare continuamente il cielo, in modo di sapere con adeguato anticipo l’arrivo di ogni possibile minaccia.
Bisogna insistere nello sviluppo di queste tecnologie, in modo da non farsi cogliere con i bragoni calati, come si suol dire.

Per fortuna ci sono già molti enti, ufficiali ed amatoriali, che scrutano il cielo alla ricerca di questi proiettili astronomici.
E per fortuna la ricerca di nuovi metodi è sempre in corso.
Attualmente si stanno ipotizzando altri metodi come la propulsione VASIMR, i mass driver o raggi laser estremamente potenti.

Per quanto possa sembrare strano la Terra è già pronta ad affrontare questi assassini spaziali, e abbiamo già pronte delle tecnologie quasi futuristiche.

Fonti
Wikipedia
La serie tv Phil Plait’s Bad Universe
Molteplici libri che lessi nel corso degli anni.