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Un nuovo algoritmo Nasa per monitorare l’impatto da asteroidi

Si chiama Sentry-II il nuovo algoritmo di monitoraggio degli impatti da asteroide sviluppato dalla Nasa per valutare meglio le probabilità di collisione terrestre dei Nea, gli asteroidi vicini alla Terra. Il sistema, ora più robusto rispetto alla versione precedente, consente di valutare con fiducia tutti i potenziali impatti anche per scenari con un rischio bassissimo di impatto, come poche probabilità su 10 milioni.

In previsione dell’aumento dei Nea (near-Earth asteroids) scovati, grazie ai prossimi potenti telescopi di nuova generazione, il Center for Near Earth Object Studies (Cneos), il centro gestito dal JPL che calcola il rischio di impatto per il Planetary Defense Coordination Office della Nasa, ha potenziato il proprio sistema di monitoraggio, basato dal 2002 sul precedente software Sentry.

«Sentry era basato su una matematica molto intelligente: in meno di un’ora, si poteva ottenere in modo affidabile la probabilità di impatto nei prossimi 100 anni per un asteroide appena scoperto. Un’impresa incredibile», ha affermato Javier Roa Vicens, ingegnere JPL che ha guidato lo sviluppo dell’evoluzione Sentry-II.

Una performance influenzata però dall’incertezza con cui il Cneos determina l’orbita più probabile intorno al Sole per ogni nuovo asteroide. La leggera, ma inevitabile, incertezza sulla posizione reale dell’asteroide causa, infatti, una difformità tra l’orbita ritenuta più probabile e quella che effettivamente l’asteroide seguirà in futuro.

Per risolvere questo divario, la versione precedente dell’algoritmo faceva alcune ipotesi evolutive basandosi sulla regione d’incertezza: selezionando altre possibili posizioni attuali dell’asteroide, leggermente diverse da quella individuata, Sentry osservava il comportamento di questi asteroidi virtuali per individuare quali tra loro, nella simulazione, si sarebbero avvicinati in futuro alla Terra, stimando per i casi più minacciosi la probabilità di impatto.

Sentry II, il nuovo algoritmo, fa le stesse previsioni senza, però, essere guidato da alcuna ipotesi: seleziona, cioè, in modo del tutto casuale i punti da cui poi calcolare le future orbite, quindi disinteressandosi di dove l’asteroide possa o non possa essere. Questa campionatura alla cieca all’interno della regione d’incertezza permette al nuovo sistema di includere più scenari di impatto a bassissima probabilità, alcuni dei quali la versione precedente avrebbe potuto mancare.

L’italiano Davide Farnocchia, ingegnere di navigazione al JPL che ha contribuito a sviluppare Sentry-II, utilizza la metafora dell’ago nel pagliaio per spiegare meglio il diverso calcolo che i due algoritmi fanno per trovare il possibile scenario di impatto, l’ago, all’interno di una regione d’incertezza, il pagliaio: mentre Sentry cercava l’ago lanciando un magnete lineare attraverso il pagliaio, Sentry-II getta migliaia di piccoli magneti a caso in tutto il pagliaio, trovando così rapidamente più scenari d’impatto.

Il nuovo sistema risulta, inoltre, più performante nel determinare con precisione la probabilità di collisione degli asteroidi che subiscono incontri estremamente vicini alla Terra, includendo nei calcoli la deviazione per attrazione gravitazionale da parte del nostro pianeta.

Sentry II, infine, è in grado di tener conto anche dell’influenza delle forze non gravitazionali, come ad esempio la forza termica causata dal calore del Sole. La luce solare scalda solo il lato esposto di un asteroide. Quando il corpo ruota, il lato scaldato si nasconde nell’ombra e l’energia infrarossa viene rilasciata mentre si raffredda, generando così una piccola ma continua spinta sull’asteroide. Questo fenomeno, chiamato effetto Yarkovsky, potrebbe determinare una significativa influenza sull’orbita di un asteroide se calcolata su lunghi periodi.

Sentry II rappresenta, dunque, un’evoluzione fondamentale nel monitoraggio degli asteroidi, ambito nel quale anche l’Italia è in prima fila. A Frascati, vicino a Roma, è stato da poco inaugurato il nuovo centro di monitoraggio Near-Earth Object Coordination Center di Esa. Il Neocc  si occuperà di monitorare le orbite di asteroidi e comete nel sistema solare, valutare la minaccia rappresentata da eventuali rocce spaziali che si avvicinano alla Terra e migliorando i servizi di allarme e. proponendo misure di mitigazione se necessario.
Con la missione LiciaCube, Asi è, invece, l’unico partner internazionale per Nasa nella missione Dart: il nanosatellite italiano documenterà, infatti, quello che è il primo test di deviazione orbitale di un asteroide tramite impatto.

 

Immagine in evidenza: diagramma con le orbite di 2.200 oggetti potenzialmente pericolosi calcolati dal Center for Near Earth Object Studies (Cneos) del Jpl. Evidenziata è l’orbita del doppio asteroide Didymos, l’obiettivo della missione della Nasa DART. (Crediti: Nasa/JPL-Caltech)

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