Il viaggio della sonda OSIRIS-REx continua

… ed ora continuerà il suo lungo viaggio verso un altro asteroide famoso, Apophis.

Ricordo che la sonda “Origins, Spectral Interpretation, Resource identification, Security, Regolith Explorer”, in sigla OSIRIS-REx, era stata lanciata sette anni fa verso l’asteroide 101955 Bennu, attorno al quale è entrato in orbita, ha effettuato nel 2020 la raccolta di campioni della sua superficie ed è ritornato indietro verso la Terra per lasciarci un contenitore con un buon quantitativo di questi campioni, per poi intraprendere un altro lungo viaggio stavolta verso un altro asteroide, 99942 Apophis, nettamente più famoso del suo primo obiettivo.

Seguendo una prassi comune in queste situazioni in cui il programma di base di un veicolo spaziale viene modificato in corso d’opera, la sonda è stata ora ribattezzata OSIRIS-Ap Ex (Origins, Spectral Interpretation, Resource identification, Security, Apophis Explorer).

Per quanto riguarda la sonda OSIRIS-REx e l’asteroide Bennu vi suggerisco di leggere questi due articoli (primo e secondo) di Corrado Mascia ed infine il mio articolo, dove potete vedere il volo compiuto dalla sonda tra la Terra e l’asteroide, grazie al mio programma interattivo di visualizzazione 3D.

Prima di analizzare il nuovo volo della OSIRIS-Ap Ex con il mio programma 3D, vediamo insieme alcune notizie su questa tappa importante del volo della sonda, che ho estratto da un articolo di Sky&Telescope e che traduco (riassumendolo) in modo ragionato: lascio la parola a David Dickinson.

I campioni dall’asteroide Bennu sono ora in salvo sulla Terra

Quando la sonda OSIRIS-REx si trovava a circa un quarto della distanza della Luna dalla Terra, è stata rilasciata la capsula da 46kg contenente i campioni dell’asteroide e dopo 4 ore questa capsula è atterrata sulla Terra nei pressi dello Utah Test and Training Range, del Dipartimento della Difesa degli USA.

L’elicottero in dotazione al team della OSIRIS-REx è partito alla ricerca della capsula in un’area di rientro di 80 x 20 km: alle 14:52 (UT) la capsula ha toccato il suolo ed il team l’ha localizzata,

l’ha raggiunta ed infine raccolta per portarla al sicuro.

La capsula è simile a quella usata dalla missione Stardust, che nel 2002 aveva riportato sulla Terra materiali della cometa 81P Wild 2 ed in questo caso ha riportato circa due etti e mezzo di materiale (ndr: l’articolista parla però di un quarto di kg: provate ad usare questa buffa unità di misura con il vostro salumiere di fiducia e vedrete che faccia farà… Ripresosi e arrivato a tre quinti di kg, il venditore domanderà: lascio? ).

Campioni per tutti

Ora i campioni saranno distribuiti alla Japanese Space Agency (JAXA) ed alla Canadian Space Agency (CSA), le quali avevano partecipato alla missione: alla prima verrà fornito lo 0.5% del prezioso carico, mentre alla seconda spetterà il 4% dei campioni. (ndr: come era successo ai campioni di regolite lunare delle missioni Apollo, un’altra parte di questi campioni di Bennu verrà chiusa in una sorta di capsula del tempo, da aprire solo fra qualche anno quando potrà essere  analizzata con le nuove tecnologie che i tecnici avranno allora a disposizione ).

Questi campioni rappresentano il materiale incontaminato del Sistema Solare primordiale ed in più lo studio di un asteroide come Bennu (costituito da un cumulo di macerie ) potrebbe essere molto utile nel caso si dovesse spostare un asteroide dalla sua rotta di collisione con la Terra.

Per la cronaca Bennu ha una probabilità di 1 su 2700 di impatto con il nostro pianeta, fra 159 anni, il 24 settembre 2182.

Ed ora vediamo il viaggio futuro della OSIRIS-Ap Ex  in 3D

Diciamo subito che di questo viaggio della sonda ancora non se ne sa molto, almeno a livello dei siti ufficiali della NASA, però nel sito HORIZONS del JPL/NASA già vengono forniti i dati orbitali fino al 2030, pronti per essere usati da chi li sa utilizzare !

Ovviamente si tratta di dati provvisori che magari cambieranno nel corso degli anni, nel caso in cui la NASA decidesse di apportare modifiche alla traiettoria della sonda: ma già da adesso mi posso lanciare in un’analisi del lungo viaggio della sonda, scoprendo a mano a mano le sua tappe più importanti.

Il lato divertente ed interessante del mio programma è anche questo, buttare un occhio a quello che succederà nei prossimi 7 anni, così come ho fatto già con altre sonde tipo la Lucy.

Il mio programma

Come sempre, per lanciare il programma basta cliccare (col mouse o con il dito utilizzando dispositivi mobile ) l’immagine seguente

con il che si aprirà un’altra pagina del browser in cui si può attivare la simulazione del volo della OSIRIS-Ap Ex.

I comandi sono come sempre molto semplici ed intuitivi: il tasto play serve per lanciare la simulazione e per eseguirla di nuovo dopo che questa viene fermata in occasione di eventi importanti. Il tasto stop serve per fermare in qualunque momento la simulazione ed il tasto step serve a far eseguire passo passo la simulazione con uno step di 5 giorni.

In un qualunque momento poi si può sfruttare l’interattività cambiando il proprio punto di vista e lo zoom, per mezzo del mouse o con le consuete mosse delle dita sui dispositivi mobili.

Appena lanciata la simulazione, nella pagina sono disegnate le orbite degli oggetti interessati dalla missione della sonda:

• in azzurro l’orbita della Terra
• in rosso quella della OSIRIS-Ap Ex
• in giallo quella dell’asteroide Bennu
• in verde l’orbita dell’asteroide Apophis

In particolare il puntino rosso che indica la posizione della sonda al 10 maggio 2021, si trova lungo l’orbita gialla di Bennu, in alto a destra e da lì si sposterà allontanandosi dall’asteroide.

Anche per la missione della sonda OSIRIS-Ap Ex i progettisti della NASA sfrutteranno le classiche manovre di Gravity Assist (GA), che permettono ad una sonda di guadagnare velocità e modificare i propri parametri orbitali, grazie ad un incontro ravvicinato con un oggetto celeste, in questo caso la Terra, per tre volte.

Gli eventi principali per la sonda sono stati e saranno i seguenti:

• distacco dall’orbita dell’asteroide Bennu, avvenuto il 10 maggio 2021
• rilascio della capsula con i campioni del suolo dell’asteroide e flyby #1 con la Terra il 24 settembre 2023 : inizia così il nuovo viaggio della OSIRIS-Ap Ex
• incontro ravvicinato apparente con l’asteroide Apophis il 24 febbraio 2024
• flyby #2 con la Terra il 21 settembre 2025
• flyby #3 con la Terra il 15 marzo 2027, con modifica sostanziale dell’orbita della sonda
• incontro con l’asteroide Apophis proprio nel giorno del suo massimo avvicinamento con la Terra e successivo inserimento in orbita dell’asteroide, il 13 aprile 2029.

Analizziamo l’orbita della sonda

Diciamo che questa è una parte abbastanza complessa dell’articolo, ma è tutto sommato molto divertente ed interessante da seguire, considerato il fatto che, come ho detto prima, si tratta di una primizia, un trailer di quanto sicuramente verrà pubblicato nei siti appositi nel corso degli anni!

Per effettuare questa analisi, suggerisco di utilizzare il PC o il tablet, piuttosto che il cellulare, per poter visualizzare meglio il testo e le orbite: per questo suggerisco di affiancare le due finestre per seguire passo passo quanto scrivo.

In una finestra potete continuare la lettura passo passo, mentre nell’altra possiamo seguire il volo della OSIRIS-Ap Ex.

Siete pronti?

Dal 2021 ad oggi

Facciamo partire il programma con il primo click sul tasto play.

Vedremo subito che viene creata un’orbita rossa, quella della nostra sonda, che si distacca dall’orbita gialla di Bennu: dopo un paio di giri attorno al Sole, la simulazione si ferma con la sonda in prossimità della Terra.

Qui siamo praticamente nel presente: la sonda, in vista della Terra, ha appena lanciato la preziosa capsula verso lo Utah e intanto prosegue il suo viaggio subendo il primo GA da parte del nostro pianeta. Click!

Primo Gravity Assist

Ricevendo un colpo di fionda da parte della Terra, la sonda inizia a percorrere un’orbita nettamente più piccola, molto più vicina al Sole in occasione del raggiungimento del perielio: ma mentre sta per percorrere questa prima orbita, la sonda incontra Apophis.

Si tratta però di un incontro ravvicinato solo prospettico, dato che basta spostare il nostro punto di vista per accorgerci che sonda e asteroide sono abbastanza staccati, con l’asteroide che percorre un’orbita inclinata: alla sonda serviranno altri GA per modificarne ad hoc i parametri orbitali ed in particolare modificare l’inclinazione della sua traiettoria, per permetterle alla fine l’inseguimento e l’inserimento in orbita.

Immagino e spero che in questa occasione i tecnici della NASA approfittino della relativa vicinanza dell’asteroide per fotografarlo da meno lontano.

Rimaniamo sintonizzati, visto che si tratta appena del prossimo febbraio! Click!

Ora tre orbite piccole…

… e la sonda arriva di nuovo in prossimità della Terra (settembre 2025) pronta a ricevere il secondo GA. Click!

Altro colpo di fionda…

… che porterà stavolta la sonda in un’orbita decisamente più grande : percorrendo un’altra orbita e mezza, dall’altro lato del Sole incontrerà per la terza volta la Terra, per ricevere l’ennesimo GA finale, definitivo. Click!

Ora altre tre orbite piccole

In questo caso l’orbita designata è di nuovo piccola, dall’altro lato del Sole rispetto alle altre orbite piccole precedenti: stavolta l’inclinazione è modificata. Dopo circa tre orbite, avviene infine la magia: l’incontro contemporaneo con Apophis e la Terra.

Siamo arrivati al clou della missione, il 13 aprile 2029: la sonda tornerà così dalle parti della Terra proprio in occasione dell’incontro ravvicinatissimo di Apophis con il nostro amato pianeta: Wikipedia riporta una distanza minima di appena 36350 km, ma già da parecchi anni i calcoli aggiornati della sua orbita hanno escluso completamente la possibilità di un catastrofico impatto, prevista viceversa dai primissimi calcoli.

Un nome appropriato

All’asteroide era stato assegnato un nome che ricorda la dea dell’antico Egitto, incarnazione della tenebra, del male e del caos: nomen omen.

In realtà e più prosaicamente, i due scopritori dell’oggetto celeste, fan della serie TV di fantascienza Stargate SG-1, avevano detto che si erano riferiti all’antagonista principale, un alieno che ha appunto il nome del dio egizio Apophis e che cerca ripetutamente di attaccare la Terra.

L’inserimento in orbita dell’asteroide

Torniamo ora alla Scienza, Click!

A partire da questo incontro doppio ravvicinato, la sonda seguirà l’asteroide nella sua orbita inclinata e di lì a poco ne entrerà in orbita, percorrendo un’altra traiettoria rossa molto più ampia, che termina all’improvviso quando finiscono i dati forniti dalla NASA, all’inizio del 2030.

Cosa è previsto per la sonda OSIRIS-Ap Ex?

A differenza di quanto fatto con Bennu, nel corso degli anni successivi la sonda eseguirà l’analisi approfondita dell’asteroide Apophis, ma non ne raccoglierà campioni visto che aveva a disposizione solamente una capsula di raccolta.

Nel corso di questi anni non mancherò di seguire i siti ufficiali per capire quanto la mia analisi (il trailer della missione) sia stata esatta e ritornerò senz’altro molto volentieri sull’argomento.

Rimanete come sempre sintonizzati!