Il volo di prova senza equipaggio Artemis I, lancerà il Near-Earth Asteroid Scout della NASA, una piccola sonda delle dimensioni di una scatola da scarpe che inseguirà quello che diventerà il più piccolo asteroide mai visitato da un’astronave. Ci arriverà spiegando una vela solare per sfruttare la radiazione solare per la propulsione, rendendo questa la prima missione del genere nello spazio profondo.
L’obiettivo è 2020 GE, un asteroide vicino alla Terra (NEA) di dimensioni inferiori a 18 metri. Nessun asteroide più piccolo di 100 metri di diametro è mai stato esplorato da vicino prima. Il veicolo spaziale utilizzerà la sua telecamera per dargli un’occhiata più da vicino, misurando le dimensioni, la forma, la rotazione e le proprietà della superficie dell’oggetto mentre analizzerà polvere e detriti che potrebbero circondare 2020 GE.
Poiché la fotocamera ha una risoluzione inferiore a 10 centimetri per pixel, il team scientifico della missione sarà in grado di determinare se 2020 GE è solido, come un masso, o se è composto da rocce più piccole e polvere agglomerate come alcuni dei suoi cugini asteroidi più grandi, come l’asteroide Bennu.
“Grazie alle scoperte dei NEA da parte di osservatori terrestri, sono stati identificati diversi obiettivi per NEA Scout, tutti compresi nella gamma di dimensioni da 5 a 30 metri“, ha affermato Julie Castillo-Rogez , il principale ricercatore scientifico della missione presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California. “Il 2020 GE rappresenta una classe di asteroidi di cui al momento sappiamo molto poco“.
2020 GE è stato osservato per la prima volta il 12 marzo 2020 dal Catalina Sky Survey dell’Università dell’Arizona come parte della sua ricerca di oggetti vicini alla Terra per l’Ufficio di coordinamento della difesa planetaria della NASA.
Sviluppato sotto la divisione Advanced Exploration Systems della NASA dal Marshall Space Flight Center di Huntsville, Alabama, e dal JPL, NEA Scout è una missione di dimostrazione scientifica e tecnologica che migliorerà la comprensione da parte dell’agenzia dei piccoli NEA. Utilizzando un CubeSat a sei unità, viaggerà come uno dei 10 carichi utili secondari a bordo del potente razzo Space Launch System (SLS), che verrà lanciato non prima di marzo 2022 presso il Kennedy Space Center della NASA in Florida. NEA Scout verrà quindi rilasciato nello spazio e inizierà la sua missione.
NEA Scout servirà a testare le tecnologie per future missioni umane e robotiche che potrebbero utilizzare risorse di asteroidi e otterrà importanti informazioni per la difesa planetaria su questa classe di NEA.
“Sebbene i grandi asteroidi siano la principale preoccupazione dal punto di vista della difesa planetaria, oggetti come 2020 GE sono molto più comuni e possono rappresentare un pericolo per il nostro pianeta, nonostante le loro dimensioni più ridotte“, ha affermato Castillo-Rogez. La meteora di Chelyabinsk era un piccolo asteroide di circa 20 metri di diametro: è esploso sulla città russa il 15 febbraio 2013, creando un’onda d’urto che ha rotto le finestre di tutta la città e ha ferito più di 1.600 persone. Quella era la stessa classe di NEA del 2020 GE.
Massa ridotta, prestazioni elevate
Imparare di più sull’asteroide 2020 GE è solo una parte del lavoro di NEA Scout. Dimostrerà anche la tecnologia delle vele solari per navigare nello spazio profondo. Una volta rilasciata dal suo distributore dopo il lancio, la navicella utilizzerà boma in lega di acciaio inossidabile per dispiegare una vela solare che si espanderà da un piccolo pacchetto a una vela delle dimensioni di un campo da squash, circa 86 metri quadrati.
Realizzata in alluminio rivestito di plastica più sottile di un capello umano, questa vela leggera simile a uno specchio genererà spinta riflettendo i fotoni solari, particelle quantistiche di luce che si irradiano dal Sole. La vela fornirà la maggior parte della propulsione di NEA Scout, ma anche piccoli propulsori a gas freddo con una fornitura di propellente limitata aiuteranno nelle manovre e nell’orientamento.
“La genesi di questo progetto è stata una domanda: possiamo davvero usare un minuscolo veicolo spaziale per fare missioni nello spazio profondo e produrre scienza utile a basso costo?” ha affermato Les Johnson, il principale investigatore tecnologico della missione presso il Marshall. “Questa è una grande sfida. Per le missioni di caratterizzazione degli asteroidi, semplicemente non c’è abbastanza spazio su un CubeSat per i grandi sistemi di propulsione e il carburante di cui hanno bisogno”.
La luce solare agisce come una forza costante, quindi un minuscolo veicolo spaziale dotato di una grande vela solare può eventualmente viaggiare a molti chilometri al secondo. Le vele solari sono un sistema di propulsione ad alte prestazioni per veicoli spaziali di piccola massa e basso volume, secondo Johnson. NEA Scout manovrerà inclinando la vela per cambiare l’angolo della luce solare, alterando la quantità di spinta e la direzione di marcia, in modo simile a come una barca usa il vento per navigare.
A settembre 2023, l’asteroide 2020 GE si avvicinerà alla Terra e, con l’aiuto gravitazionale della Luna, NEA Scout avrà raccolto abbastanza velocità per recuperare il ritardo. I navigatori della missione metteranno a punto la traiettoria di NEA Scout prima che la navicella arrivi entro un miglio dall’asteroide.
“NEA Scout realizzerà probabilmente il sorvolo più lento di un asteroide mai realizzato, a una velocità relativa inferiore a 30 metri al secondo“, ha affermato Castillo-Rogez. “Questo ci darà alcune ore per raccogliere informazioni preziose e ci permetterà di vedere da vicino che aspetto hanno gli asteroidi di questa classe“.
NEA Scout pone le basi per future missioni con vele solari: l’Advanced Composite Solar Sail System della NASA testerà i nuovi e leggeri boma per dispiegare una vela solare da un CubeSat dopo il suo lancio nel 2022. Successivamente, Solar Cruiser, una dimostrazione della tecnologia della vela solare di quasi 1.700 metri quadrati, utilizzerà la luce solare per viaggiare verso il Sole nel 2025, consentendo alle future missioni di monitorare meglio il tempo spaziale.
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