A caccia di asteroidi con una flotta di nano-satelliti

L'idea di un gruppo di ricercatori finnici: inviare 50 micro-sonde verso la fascia degli asteroidi per studiarne almeno 300, con costi estremamente contenuti.

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Gli asteroidi sono i corpi residui della nascita del sistema solare. Il loro studio è fondamentale per capire anche come è nata la Terra.

Gli studi sugli asteroidi realizzati negli ultimi anni hanno svelato un mondo estremamente vario e soprattutto molto diverso rispetto a quello che si aveva tempo fa.

 

Alcuni di loro per esempio sono composti quasi unicamente da ferro e nichel (è il caso di 16 Psiche), altri quasi completamente da rocce e altri ancora possiedono grandi quantità di ghiaccio. Ci sono quelli con le lune, altri con anelli e caratteristiche che li rendono molto simili alle comete, cosicché il confine con queste ultime risulta assai labile.

 

Studio low cost. Per studiare le diverse caratteristiche degli asteroidi sarebbero necessarie numerose missioni spaziali simili a Rosetta o New Horizon. Ovviamente ciò comporterebbe costi stratosferici e tempi lunghissimi (New Horizon è costata - tra costruzione e gestione della missione - 720 milioni di dollari).

 

Ma un gruppo di ricercatori del Finnish Meteorological Institute ha proposto una missione di esplorazione e studio basata su nano satelliti che permetterebbe di esplorare centinaia di asteroidi a costi molto contenuti: poche centinaia di migliaia di dollari per oggetto.

 

Con 50 nano satelliti, dice il gruppo di ricercatori, si potrebbero esplorare 300 diversi asteroidi. Il progetto è stato presentato al Congresso Europeo di Scienza Planetaria in corso a Riga (Lettonia).

Una sonda con più fili in grado di catturare il vento solare. Potrebbe essere questo un modo per far volare le sonde del futuro?

5 kg di peso. I 50 satelliti potrebbero essere lanciati da un unico veicolo e una volta nello spazio si disperderebbero per raggiungere destinazioni diverse. Oppure si potrebbero sistemare un certo numero di satelliti su razzi destinati ad altre missioni, come carichi aggiuntivi.

 

Una volta raggiunto lo spazio, ogni navicella, del peso di 5 kg, estrarrà un filo lungo 20 km in grado di catturare il “vento solare”, ossia il flusso di particelle elettricamente cariche espulse dal Sole. Sarebbero queste ultime ad impartire alla sonda una spinta continua.

 

Questo tipo di navicelle sono chiamate “vela elettrica” o “E-vela”. A differenza delle “vele solari”, che vengono spinte dai fotoni provenienti dal Sole, le vele elettriche raccolgono l'energia dei protoni del vento solare.

 

Tre anni per andare e tornare. Il sistema è ancora in fase di studio e si sta cercando di capire se potrebbe essere adattato anche a veicoli spaziali di dimensioni maggiori. Un satellite prototipo estone venne lanciato nel 2015, ma non si riuscì ad estrarre il cavo che avrebbe dovuto produrre energia.

 

Con questo sistema di propulsione, ogni sonda riceverebbe un'accelerazione di un millimetro al secondo, che può sembrare ridicola, ma che in realtà permetterebbe di raggiungere la fascia degli asteroidi e ritornare sulla Terra in meno di 3 anni e mezzo.

 

Una volta raggiunta la fascia degli asteroidi ogni mini satellite potrebbe sorvolare almeno 6 o 7 oggetti e raccogliere numerose informazioni.

 

Ogni sonda sarebbe dotata di un telescopio con un'apertura di soli 40 mm, sufficiente per rilevare le caratteristiche di oggetti fino a 100 metri di diametro anche a 1000 km di distanza. Ogni sonda sarebbe dotata di uno spettrometro a raggi infrarossi per determinare le caratteristiche chimiche del suolo e eventualmente, di una qualche forma di debolissima atmosfera.

Una nano sonda del peso di 5 chilogrammi potrebbe studiare 6 o 7 asteroidi.

Niente trasmissioni. Le dimensioni contenute delle sonde non sarebbero compatibili con la presenza a bordo di un sistema di trasmissione. Le sonde, dunque, memorizzeranno tutte le informazioni su schede di memoria da leggere a fine missione, sulla Terra.

 

I ricercatori stimano che il costo della missione sarebbe di circa 60 milioni di euro (generalmente le missioni planetarie costano centinaia di milioni di euro fino a un miliardo e più di euro)  facendo sì che il costo per lo studio di ogni singolo asteroide si aggiri attorno ai 200.000 euro.

22 Settembre 2017 | Luigi Bignami