Nella prima parte avevo parlato della possibilità non tanto peregrina di raggiungere l’asteroide interstellare Oumuamua con una sonda : avevo preso lo spunto da un articolo apparso qualche anno fa su UniverseToday.
L’autore però aveva fatto un po’ di confusione : il primo progetto presentato era quello fantascientifico che prevedeva l’utilizzazione di una manovra spericolata in vicinanza del Sole.
Si trattava appunto del Project Lyra, nato a fine ottobre 2017, con la previsione di un lancio appena quattro anni dopo, ma senza una previsione di data di arrivo della sonda dalle parti di Oumuamua.
Francamente i quattro anni tra l’avvistamento e l’inizio della missione non sarebbero bastati a sviluppare la nuova tecnologia di uno scudo termico pronto al passaggio ravvicinato: per testare a fondo il progetto ci sarebbero voluti lanci di più sonde che effettuassero la manovra intorno al Sole. Costoso ed inaffidabile.
Perciò in definitiva il Project Lyra (che prendeva il nome dalla costellazione da cui sembrava provenire Oumuamua, la Lira) verrà probabilmente riproposto per altri eventuali oggetti interstellari che sopraggiungessero nel Sistema Solare nei prossimi anni.
Capitolo chiuso, se ne apre un altro
Ed è da questo punto che nascono le prime due ipotesi proposte da i4is che prevedono una traiettoria meno fantascientifica, che coinvolge in tutti e due i casi Giove, ma con tempi di arrivo differenti : in realtà è proprio la prima delle due missioni che, partendo nel 2028, potrebbe raggiungere l’obiettivo nel 2050, mentre per la seconda, come vedremo, i tempi si allungano di altri 4 anni…
Sappiamo che è stata proposta più recentemente un’altra ipotesi di viaggio, la terza, nella quale i tempi si allungano ancora di più, come vedremo fra breve.
Il mio programma di visualizzazione 3D
Quando parlo di argomenti relativi a sonde spaziali e Sistema Solare in genere, prevedo se possibile la presentazione della situazione per mezzo del visualizzatore 3D interattivo : questo presuppone che esistano per le sonde i dati di Horizons System del JPL/NASA.
Abbastanza ovviamente le posizioni delle tre sonde non sono note e forse non lo saranno mai…
Perciò mi sono accontentato di vedere la traiettoria di Oumuamua all’interno del Sistema Solare : oltre ad inserire i dati dell’asteroide e dei pianeti (veri e nani ), ho fatto alcune modifiche al programma stesso per permettere automaticamente una visualizzazione migliore sia da vicino che da lontano, rispetto al Sole e all’orbita della Terra.
Al lancio del programma, in una pagina nuova del browser, ci troviamo molto lontani dal Sole : da questa distanza possiamo vedere per intero tutta l’orbita di Plutone (in grigio chiaro) e la rotta di Oumuamua fino a oltre metà secolo, mentre vediamo solamente una piccolissima parte dell’orbita dell’asteroide Sedna, un TNO (Trans Neptunian Object) che è così lontano dal Sole (900 UA per l’afelio ), da avere un periodo di rivoluzione di più di 10 mila anni.
Non appena si preme il tasto di “play” automaticamente la visualizzazione ci porta più vicini alla Terra per poter seguire, giorno dopo giorno, le posizioni degli oggetti celesti vicino al Sole : la simulazione sembrerà molto lenta, ma ci permette di osservare bene la traiettoria di Oumuamua quando ha subito l’accelerazione da parte del Sole ed il conseguente brusco cambio di traiettoria in occasione del giro di boa.
La simulazione poi si ferma automaticamente in varie situazioni e cioè quando:
- Oumuamua si è avvicinato di più al Sole, al perielio, il 9 settembre 2017.
- è arrivato il più vicino possibile alla Terra, ad appena 0.16175 UA (63 volte circa la distanza Terra-Luna), il 14 ottobre 2017.
- l’asteroide è stato effettivamente scoperto , 5 giorni dopo : le posizioni precedenti sono state calcolate per estrapolazione e ricercando tra le fotografie del cielo per un certo periodo anteriore, come si fa in genere ogni volta che si scopre un nuovo oggetto nel sistema solare. Questa volta ho scritto “nel ” e non “del ” perché appunto Oumuamua non ne fa parte!
- è arrivato alla distanza di Marte dal Sole. Dopo poco vedrete che lo step viene cambiato automaticamente per non addormentarsi davanti allo schermo : da 1 giorno passa a 30 giorni.
Arrivato poi alla distanza di Giove dal Sole, si torna automaticamente allo zoom iniziale con la posizione di Oumuamua evidenziata con un cerchietto molto più grande.
Successivamente la simulazione si fermerà automaticamente quando Oumuamua arriva a distanze dal Sole pari a quella degli altri pianeti e di Plutone (quest’ultima avvenuta il 25 gennaio di quest’anno), dopodiché si fermerà in occasione delle 50, 100, 150 e 200 UA dal Sole.
Infine la simulazione si ferma in occasione delle tre date finali in cui le tre sonde potrebbero arrivare dalle parti di Oumuamua.
Prima e seconda proposta di missione
Il pdf parla del progetto di due viaggi interplanetari per raggiungere Oumuamua secondo date e caratteristiche differenti, presentando un unico diagramma valido per le due situazioni : peccato che non è di così immediata interpretazione.
Avevo perfino scritto un nuovo programmino per poter visualizzare con step successivi questo diagramma statico :
Però poi, seminascosto tra i REFERENCES del testo, ho trovato il link ad un filmato su YouTube che illustra proprio la traiettoria della sonda nei due casi.
L’ho scaricato, visto che è molto più semplice vedere il filmato mp4 qui in diretta, senza dover accedere a YouTube e direi che è sempre meglio di niente.
Il diagramma statico era accompagnato da una tabella in cui sono indicate le tappe dei principali eventi e le velocità a cui viene sottoposta la sonda a seguito di un GA col pianeta : le due velocità all’arrivo e alla partenza sono proprio quelle che avrebbe la sonda all’arrivo dalle parti del pianeta e subito dopo il giro di boa.
Anche se a prima vista la tabella è complicata, possiamo ritrovare le singole manovre che vediamo nel filmato.
In definitiva, sappiamo che l’incontro fatidico avverrebbe 18 anni dopo il GA di Giove, ad una distanza di 186 UA dal Sole, grazie ai calcoli del mio programma.
La seconda missione prevede praticamente le stesse tappe della prima missione, a parte le date : il filmato è sempre quello di prima.
La tabella nuova è stavolta questa
e si può notare che in buona sostanza cambiano le velocità previste per la sonda, le date degli eventi ed infine il lasso di tempo necessario a raggiungere Oumuamua, stavolta per un totale di 22 anni per l’ultima tappa del viaggio.
Alla fine si avrebbe un rendez-vous con l’asteroide ad una distanza dal Sole (calcolata sempre con il mio programma) pari a 209 UA.
La terza missione
Nel pdf che descrive la terza proposta di missione è presente un analogo diagramma statico
con la corrispondente tabella che illustra le varie tappe della terza missione : stavolta è previsto un ulteriore rendez-vous e relativo GA con il pianeta Marte
Nella tabellina possiamo ritrovare tutte le traiettorie colorate che si incontrano nel diagramma statico.
In questo caso, il rendez-vous con Oumuamua avverrà ad una distanza maggiore rispetto alle altre due proposte, stavolta a ben 217 UA.
Anche in questo pdf , tra le numerose REFERENCES, appare un altro link ad un filmato YouTube, che ho scaricato in formato mp4 : così possiamo seguire lo slalom gigante della sonda attraverso il Sistema Solare per raggiungere il fatidico asteroide interstellare Oumuamua …
In tutti e due i filmati, ad un certo punto la sonda incontra Giove ed il filmato sembra impazzire : è solo che in quel momento viene cambiato automaticamente lo zoom per poter mostrare Oumuamua all’interno dell’area del filmato stesso.
Per veri smanettoni
Per quelli di voi che “mangiano libri di cibernetica e insalate di matematica“, sottolineo il fatto che il software creato ed utilizzato da Adam Hibberd per calcolare i tre scenari delle proposte (nella piattaforma MATLAB) si chiama Optimum Interplanetary Trajectory Software (OITS) e si trova nientemeno che in ambiente GitHub, gratuitamente e liberamente utilizzabile.
Utilizzabile, sì, ma lo stesso autore, dicendo che questo software utilizza toolkit della NASA e altre librerie di ottimizzazione, raccomanda di leggere il file IMPORTANT.pdf , subito prima di tentare di eseguire questo software… Siete avvisati, è davvero non per deboli di cuore e richiede una bombola d’ossigeno in caso si rimanga senza fiato!
Ce l’avete fatta a resistere fino a questo punto?
Confesso che all’inizio dell’articolo non avevo spoilerato che sarebbe stato molto tecnico, per non perdere subito i miei 25 lettori (di manzoniana memoria) : se ci pensate bene l’argomento trattato è davvero complesso. Per aspera ad aspra, ancora una volta…
Digerito tutto questo mare di informazioni e tirando le debite somme, possiamo concordare che questa impresa è davvero disperata o folle, a meno che non succedano miracoli, tipo finanziamenti inattesi!
Lo scopo di questo articolo (all’interno della categoria “Curiosità“) era di mostrare che con la tecnologia attuale sarebbero possibili viaggi, che sfruttino intelligentemente i tantissimi calcoli da parte di abilissimi scienziati esperti di Meccanica Celeste.
Più volte ho citato la sonda Lucy, ma potrei segnalare anche la JUICE o la Psyche : i viaggi di queste tre sonde potevano sembrare folli in prima analisi, in sede di progetto, ma sono stati successivamente accettati ed implementati grazie ad un’efficace serie di GA.
Da appassionati di Astronomia non possiamo che essere grati per la lungimiranza dimostrata dai tecnici e i responsabili dell’ESA e della NASA per aver creato queste tre missioni che vi ho appena citato : come sappiamo, però, le rispettive sonde ci regaleranno risultati solo fra qualche anno…
… perciò dobbiamo assolutamente rimanere sintonizzati!
Commenta per primo!
Aggiungi un Commento