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Impatto asteroide sulla Terra: la NASA risponde con ATAP

Come affrontare un possibile impatto di un asteroide sulla Terra? La NASA prova a rispondere a questa domanda grazie ad un apposito progetto: ATAP (Asteroid Threat Assessment Project)

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È gia successo e può accadere ancora: l’impatto di un asteroide sulla Terra può seriamente sconvolgere la vita come la conosciamo. Il monitoraggio è solamente la prima fase di una strategia di difesa che vede impiegati parecchi scienziati in tutto il mondo. La NASA sta studiando varie strategie che possano minimizzare il rischio di una possibile catastrofe derivata dall’impatto di un asteroide sulla Terra.

Quanto è rischioso l’impatto di un asteroide sulla Terra?

Partiamo dai numeri: possono fornirci un ordine di grandezza del rischio che corriamo sulla Terra. Siamo completamente circondati da oggetti di svariate dimensioni: occorre quindi fare un distinguo e capire quali di essi potrebbero rappresentare una minaccia. Se l’oggetto ha un’orbita che transita entro i 7.4 milioni di kilometri dalla Terra ed ha un diametro di almeno 140 metri è considerato potenzialemente pericoloso. Già queste dimensioni infatti, potrebbero cancellare una città e devastare le zone circostanti.

Impatto asteroide sulla Terra Render di un asteroide. Credits: NASA
Impatto asteroide sulla Terra: render di un asteroide. Credits: NASA

Se le dimensioni crescono, fino a toccare il kilometro, le conseguenze potrebbero coinvolgere l’intero Globo. Si stima che l’asteroide che mise fine all’era dei dinosauri avesse un diametro di circa 10 km. Non bisogna sottovalutare nemmeno dimensioni minori di 100 metri: l’asteroide di 50 metri che nel 2013 è esploso sopra Chelyabinsk, in Russia, ha ferito più di mille persone, rilasciando un’energia 30 volte superiore all’ordigno nucleare sganciato su Hiroshima.

Fortunatamente il rischio è mantenuto basso dalla probabilità che oggetti così grandi entrino in rotta di collisione con il nostro Pianeta. Nonostante ciò il loro numero non è per niente trascurabile: dall’inizio del 2022 la NASA ha dichiarato di aver rilevato più di 28.000 oggetti con diametro di almeno 140 m, di cui 888 di almeno 1 km. Purtroppo la mappatura non è completa a causa delle limitate risorse finanziarie infatti, si stima che siano stati rilevati solamente la metà dei possibili target.

L’asteroide esploso sopra i cieli della Russi anel 2013. Credits: logthelog

Come la NASA pensa di rispondere a questa minacca?

Rilevare questi oggetti insidiosi è di per sé già una sfida: occorrono condizioni di illuminazione particolari, che sfruttano la riflessione dei raggi solari sulla superficie dell’asteroide. Ancora più difficile è progettare un’efficace strategia che permetta di rispondere a questa minaccia. A tale scopo è nato l’ATAP (Asteroid Threat Assessment Project), un progetto dedicato alla valutazione dei possibili rischi legati agli asteroidi. Fa parte del NAS (NASA Advanced Supercomputing), cioè una divisione dell’Ames Research Center che effettua simulazioni attraverso dei supercalcolatori.

Lo scopo del progetto è quello di determinare innanzitutto quali sono le possibili minacce per poi stimarne i danni; solo successivamente è possibile pianificare appropriate strategie di mitigazione. Sicuramente in tutto il processo ci sono molte incertezze da ponderare, considerando anche il fatto che sono molto limitate le “evidenze sperimentali”, cioè fenomeni già accaduti. Per questo motivo le simulazioni ad alta fedeltà partono da modellazioni di fenomeni fisici basilari per risalire al fenomeno globale.

Simulazione dell propagazione dell'onda d'urto di un asteroide: a 0.13 bar si ha la rottura delle finestre, a 0.27 bar ci sono danni agli edifici, a 0.7 bar lo scenario diventa altamente distruttivo. Credits: Michael Aftosmis, NASA/Ames
Simulazione della propagazione dell’onda d’urto di un asteroide: a 0.13 bar si ha la rottura delle finestre, a 0.27 bar ci sono danni agli edifici, a 0.7 bar lo scenario diventa altamente distruttivo. Credits: Michael Aftosmis, NASA/Ames

Il risultato permette di simulare: l’entrata in atmosfera, l’airbust (esplosione in atmosfera), l’impatto sulla superficie e la stima dei danni. Le parole di Donovan Mathias, a capo del NAS Engineering Risk Assessment team e ATAP chiariscono il campo d’indagine:

“Ciò che è unico nella nostra analisi è che possiamo valutare rapidamente molti scenari mentre rappresentiamo fedelmente la fisica chiave. Questo viene fatto sfruttando le simulazioni di impatto con l’aria, la terra e l’acqua create dal team, così come sfruttando le risorse di calcolo della NAS”.

Donovan Mathias, a capo di NAS e ATAP

Simulazione di un potenziale pericolo da impatto di asteroide sulla Terra

Impatto asteroide sulla Terra Segni di impatto sulla superficie di un generico pianeta. Credits: NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona
Segni di impatto sulla superficie di un generico pianeta. Credits: NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona

Se ve lo state chiedendo non stiamo parlando di Don’t Look Up; in realtà ATAP si è esercitata secondo uno scenario realistico di impatto di un asteroide sulla Terra. Sono state fatte delle ipotesi e si è cercato di simulare come poter contrastare una simile minaccia. Vediamo come è avvenuta la simulazione:

  1. Avviene la rilevazione: un oggetto tracciato ha elevate probabilità di entrare in rotta di collisione con la Terra nei prossimi 8 anni;
  2. Comincia la discussione con partner e consulenti da tutto il mondo per capire l’entità della minaccia e dove è probabile che avvenga l’impatto;
  3. I Governi delle zone coinvolte cominciano a delineare una linea d’azione, segue l’attivazione di una task force internazionale;
  4. Si studia continuamente l’asteroide, stimandone le proprietà fisiche: sembra che il suo diametro arrivi a 300 metri. L’ATAP simula tutti gli scenari possibili;
  5. Democraticamente si decide la linea di azione: si sceglie di lanciare un veicolo spaziale per deviare la traiettoria dell’asteroide sfruttando la stessa gravità del veicolo terrestre. Con DART abbiamo invece un approccio più diretto…;
  6. La missione ha successo e come si suol dire, “la Terra è salva”.
Come avviene la rilevazione e il monitoraggio di un asteroide Near-Earth. Credits: NASA

Sicuramente la simulazione fa tutta una serie di assunzioni, probabilmente un contesto più realistico dovrebbe tener conto di tutti i possibili fallimenti. L’intenzione finale è quella di sollecitare un’azione comune a livello internazionale che riesca a rispondere ad un possibile impatto di un asteroide sulla Terra. Purtroppo, ad oggi, si è ancora molto lontani verso un’iniziativa di questo genere.

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