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Perché la NASA ha lanciato Psyche, la missione diretta all’asteroide che vale una fortuna

L’arrivo è previsto nel 2029, quando la sonda entrerà nell’orbita di uno degli oggetti spaziali più intriganti per composizione: formato principalmente di metalli, l’asteroide ha un valore di circa 10mila quadrilioni di dollari.
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A cura di Valeria Aiello
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Illustrazione della navicella spaziale della missione Psyche della NASA e dell'asteroide metallico Psyche / Credit: NASA
Illustrazione della navicella spaziale della missione Psyche della NASA e dell'asteroide metallico Psyche / Credit: NASA

Con il lancio della sonda Psyche, partita il 13 ottobre 2023 dalla piattaforma 39A del Kennedy Space Center, in Florida, la NASA ha ufficialmente dato il via alla missione spaziale che porta il nome dell’asteroide, un oggetto spaziale tra i più intriganti per composizione, dal momento che più che da roccia, ghiaccio o gas, Psyche è formato da metalli, principalmente ferro e nichel. Proprio per questa sua peculiarità, è conosciuto anche come come “l’asteroide che vale una fortuna”, con un valore stimato di circa 10mila quadrilioni di dollari.

L’asteroide Psyche orbita attorno al Sole, nella parte esterna della fascia principale degli asteroidi, tra Marte e Giove, e poiché la sua velocità orbitale è diversa da quella della Terra, la distanza tra l’asteroide e il nostro pianeta varia da meno di 300 milioni di chilometri a più di 600 milioni di chilometri. Per raggiungere Psyche, la sonda dovrà però completare un viaggio molto più lungo, di circa 3,6 miliardi di chilometri, perché seguirà un percorso a spirale durante il suo trasferimento interplanetario.

Il viaggio verso l’asteroide Psyche

La sonda Psyche della NASA seguirà un percorso a spirale verso l'asteroide: l'arrivo è previsto nell'agosto 2029
La sonda Psyche della NASA seguirà un percorso a spirale verso l'asteroide: l'arrivo è previsto nell'agosto 2029

Per raggiungere l’asteroide Psyche, la sonda della NASA impiegherà per quasi sei anni: sarà infatti solo alla fine di luglio 2029 che la navicella spaziale entrerà nell’orbita dell’asteroide, per iniziale la sua missione principale, della durata di due anni, nell’agosto 2029. Per il suo viaggio, dopo il decollo di oggi, su un razzo Falcon Heavy di SpaceX, la navicella utilizzerà i suoi pannelli solari che, una volta dispiegati, copriranno un’area grande quasi quanto un campo da tennis.

Questi convertiranno la luce del Sole in elettricità, fornendo energia ai quattro propulsori elettrici solari a effetto Hall, dunque in grado di utilizzare i campi elettromagnetici per accelerare ed espellere gli ioni (atomi carici) dello zeno, lo stesso gas inerte che viene utilizzato nei fari delle automobili e nei televisori al plasma.

Nel vuoto dello spazio, la sonda viaggerà fino a decine di migliaia di chilometri all’ora e trasmetterà i dati e riceverà i comandi grazie a un innovativo sistema basato su laser, integrato alle più tradizionali comunicazioni su radiofrequenza che, come le altre missioni interplanetarie dell’Agenzia spaziale americana, sfrutteranno la Deep Space Network (DSN), la rete di comunicazione spaziale, che si basa su tre stazioni di terra  – Cranberra (Australia), Goldstone (California) e Madrid (Spagna) per “parlare” e tracciare i veicoli nello spazio. Come detto, Psyche dispone anche di un sistema sperimentale di comunicazione laser, il Deep Space Optical Communications (DSOC), che la NASA testerà in vista delle nuove missioni oltre la Luna.

Uno dei due pannelli solari della navicella spaziale Psyche/ Credit: NASA/Kim Shiflett
Uno dei due pannelli solari della navicella spaziale Psyche/ Credit: NASA/Kim Shiflett

Gli strumenti scientifici di Psyche

Nutrita anche la suite di strumenti scientifici per sondare la composizione chimica e minerale dell’asteroide e cercare segni di un antico campo magnetico. La sonda integra inoltre un sistema radio per sondare il campo gravitazionale dell'asteroide, utilizzando l’effetto Doppler. “Possiamo osservare il tono o la frequenza delle onde radio provenienti dall'antenna e capire quanto velocemente si muove la navicella spaziale” mentre orbita attorno all’asteroide, ha spiegato lo scienziato planetario Ben Weiss. In pratica, tracciando la velocità della navicella in diversi punti attorno all’asteroide sarà possibile determinare il campo gravitazionale, che a sua volta fornisce indizi sulla composizione e la struttura dell'interno.

L’imager multispettrale di Psyche, costituito da una coppia di fotocamere identiche dotate di filtri e obiettivi telescopici, permetterà invece di fotografare la superficie dell’asteroide a diverse lunghezze d’onda, mentre lo spettrometro di raggi gamma e neutroni consentirà agli scienziati di determinare gli elementi chimici che compongono il materiale della superficie dell’asteroide.

La navicella spaziale Psyche della NASA durante i test / Credit: NASA/Frank Michaux
La navicella spaziale Psyche della NASA durante i test / Credit: NASA/Frank Michaux

Gli obiettivi della missione Psyche

La NASA considera la missione su Psyche quasi come un viaggio al centro della Terra. Questo perché si ritiene che l’asteroide sia un nucleo esposto di un planetesimo, uno dei primi elementi costitutivi del pianeta, che potrebbe essere stato privato dei suoi strati esterni da violente collisioni durante la formazione iniziale del nostro Sistema solare. In tal caso, lo studio di Psyche potrebbe offrirci uno sguardo ravvicinato di ciò che risiede all’interno dei pianeti come la Terra.

Oltre quindi ad accertare se Psyche sia o meno un nucleo esposto di un planetesimo, la missione avrà come obiettivi la determinazione della sua composizione, dell’età relativa della superficie di Psyche e delle condizioni in cui si è formato l’asteroide, se più ossidanti o più riducenti rispetto al nucleo della Terra. Chiaramente, verrà determinata anche la sua morfologia, misurandone la topografia.

Psyche, l'asteroide che vale una fortuna

Psyche fu scoperto nel 1852 dall’astronomo italiano Annibale de Gasparis: essendo stato il sedicesimo asteroide descritto, è chiamato anche 16 Psyche, nome ispirato alla dea dell’anima dell’antica mitologia greca, spesso raffigurata come una figura femminile con ali di farfalla.

La sua forma non ha però nulla a che vedere con le ali di farfalla, in quanto decisamente irregolare e più simile a quella di una grande patata. La sua superficie è di 165.800 chilometri quadrati mentre la densità stimata è compresa tra i 3.400 e 4.100 chilogrammi per metro cubo. Sulla sua superficie, la gravità è molto inferiore a quella sulla Terra, e addirittura inferiore a quella che c’è sulla Luna. Un’automobile su Psyche, ad esempio, peserebbe come un grosso cane sulla Terra.

Illustrazione di Psyche / Credit: NASA
Illustrazione di Psyche / Credit: NASA

Come detto, l’aspetto più interessante di Psyche riguarda la sua composizione, principalmente di metalli, probabilmente ferro e nichel, che rendono l’asteroide una vera e propria miniera spaziale: il suo valore stimato, come detto, è di oltre 10mila quadrilioni di dollari (ovvero 10.000 milioni di miliardi), una somma esorbitante se si pensa che l’intera economia mondiale vale circa 140 trilioni.

Finora, i dati delle osservazioni radar e delle misurazioni dell'inerzia termica dell'asteroide (la velocità con cui un oggetto guadagna o irradia calore) suggeriscono che i metalli costituiscano dal 30% al 60% del suo volume. La combinazione di osservazioni radar e ottiche, che hanno permesso di generare un modello 3D di Psyche, hanno inoltre mostrano prove di due depressioni simili a crateri, che indicherebbero l’esistenza di una variazione significativa nel contenuto di metalli e nel colore dell’asteroide sulla sua superficie: tuttavia, finché la missione Psyche non raggiungerà l’asteroide, non sapremo quale aspetto abbia realmente.

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