L'Asteroide 2003 QQ47

Elaborazione grafico dell'impatto di un asteroide sulla Terra

La razza umana è destinata a scomparire il 21 Marzo 2014, così com'è già successo per i dinosauri, a causa di un impatto con un asteroide che, come un killer silenzioso, si sta avvicinando velocemente verso la Terra? No, non è la trama di un altro film come "Deep impact", "Armageddon" o simili; ma è la conclusione alla quale sono arrivati gli scienziati del L.I.N.E.A.R. (Lincoln Near Earth Asteroid Research Program) di Socorro nello stato del Nuovo Messico. Dal 24 Agosto 2003, giorno in cui è stato scoperto l'asteroide 2003 Qq47, gli astronomi americani stanno studiando con esattezza il grado di minaccia di questo corpo celeste che, con una massa di 2.600 milioni di tonnellate, un diametro di 1,2 Km ed una velocità di 30 Km/sec, in caso di impatto con la Terra sprigionerebbe la stessa energia di una bomba atomica con una potenza equivalente di 278 milioni di Kiloton (1). Il Kiloton, entrato a far parte del linguaggio comune a causa della pazzesca politica di USA ed URSS di difendere la Pace dotando i rispettivi arsenali atomici di micidiali strumenti di morte, rappresenta l'unità di misura dell'energia liberata da una bomba atomica con una potenza equivalente a 1.000 tonnellate di TNT. Per avere una stima della spaventosa energia in gioco, basti pensare che la città di Hiroshima è stata rasa completamente al suolo con una bomba atomica di appena 15 Kiloton (15.000 tonnellate di TNT), quindi non è difficile immaginare a quale immane catastrofe andrebbe incontro il nostro pianeta se si verificasse il tremendo impatto (2). Per il momento gli studiosi hanno assegnato all'asteroide una valutazione di 1 sulla Scala Torino (3) , una specie di Scala Mercalli del cielo che misura il rischio di impatto di comete e asteroidi con la Terra, mentre il punteggio massimo di 10 indica una collisione in grado di causare uno sconvolgimento climatico globale. Il continuo monitoraggio dell'orbita ha permesso agli scienziati di calcolare una probabilità di impatto di 1 su 909.000, probabilità che continuerà a scendere man mano che i calcoli della traiettoria, a causa dell'avvicinamento verso la Terra, diventeranno più numerosi ed accurati. Gli asteroidi sono dei giganteschi blocchi di roccia, residui della formazione del nostro Sistema Solare avvenuta circa 4,5 miliardi di anni fa. La maggior parte di questi residui rocciosi si trovano in una fascia, detta appunto "degli asteroidi", compresa tra Marte e Giove, ed ognuno di essi ruota intorno al Sole su orbite precarie. >

La precarietà di tali orbite è causata dalla presenza dei grandi pianeti come Giove che, a causa della loro massa e di conseguenza della loro influenza gravitazionale, possono trascinarli fuori dalla traiettoria e dirigerli altrove, per esempio verso la Terra. A questo punto la domanda cruciale che ci poniamo è: siamo in grado, con le tecnologie attuali, di riuscire ad evitare l'impatto? Allo stato attuale dell'arte la risposta è: NO. Non possiamo sperare di deviare la traiettoria di un oggetto celeste con un diametro di 1 Km, soprattutto se lo scopriamo troppo tardi, ma non è neanche consigliabile distruggerlo con una testata nucleare, perchè l'esplosione creerebbe una pioggia di frammenti radioattivi dell'asteroide. A causa dell'esplosione sarebbe difficile prevedere poi l'evoluzione dei frammenti, con il rischio che la maggior parte di essi cadano sulla Terra. In assenza di perturbazioni planetarie gli asteroidi, ma anche le comete, si muovono intorno al Sole seguendo un'orbita ellittica, in perfetta sintonia con quanto enunciato da Giovanni Keplero con le sue famose tre leggi sul moto planetario. Invece la legge di gravitazione universale di Isaac Newton consente, con una elevata precisione, di calcolare le perturbazioni planetarie sulle orbite degli asteroidi. Questa accuratezza di calcolo rappresenta un passaggio cruciale, perchè agisce direttamente, ma soprattutto drammaticamente, sulla nostra capacità di predire "con accuratezza" un impatto futuro. Visti gli altissimi rischi connessi con la distruzione dell'asteroide, non resta che tentare la strada della deflessione della traiettoria. Questa soluzione consiste nel modificare, opportunamente, la velocità dell'oggetto in rotta di collisione con la Terra. Il cambiamento di velocità, in accelerazione o decelerazione rispetto al moto della Terra, deve fare acquisire all'asteroide una distanza pari almeno al valore del raggio terrestre (6.370 Km). Quindi maggiore sarà il tempo di avvistamento, minore sarà la differenza di velocità richiesta per produrre una deflessione della traiettoria tale da scongiurare l'impatto. La variazione di velocitè può essere di tipo impulsivo o stazionario. Nel primo caso l'asteroide acquisisce "istantaneamente" la differenza di velocità, questa soluzione verrebbe applicata in caso di un tardivo avvistamento. Mentre nel secondo caso una spinta costante, applicata all'asteroide per un lungo intervallo di tempo, lo riporterà "tranquillamente" nelle profondità dello spazio cosmico. I metodi "impulsivi" attualmente studiati sono:

· Gli impattori costituiti da sonde spaziali, o appositi proiettili, che colpiscono l'asteroide ad una velocità tale da modificarne la velocità orbitale, garantendo quindi un allontanamento dalla traiettoria di collisione.

· La collisione asteroide - asteroide che consiste nel modificare l'orbita di un piccolo asteroide innocuo, in modo tale da farlo collidere con l'asteroide in arrivo, riuscendo a fargli cambiare l'orbita.

· Gli esplosivi nucleari che possono essere utilizzate in due modi diversi:

1) L'esplosione, innescata ad una certa distanza dalla superficie dell'asteroide, produce un'intensa radiazione che provoca il riscaldamento ed il distacco istantaneo di una parte della superficie. Questo distacco produce un rinculo che può modificare la traiettoria dell'oggetto.

2) L'esplosione viene innescata sulla superficie dell'asteroide, ed in questo caso l'impulso viene impartito dalla materia espulsa dall'esplosione verso l'asteroide, producendo la variazione orbitale necessaria ad evitare l'impatto.

Un approccio così drastico al problema della deflessione, secondo quanto già spiegato, risulta pericoloso perchè poco controllabile.

Invece i metodi stazionari attualmente allo studio sono:

· La propulsione chimica, elettrica o nucleare si ottiene dai rispettivi propulsori che, installati sulla superficie dell'asteroide, vengono attivati al momento opportuno per fornire una spinta nella direzione desiderata. Comunque, va ricordato che quasi tutti gli asteroidi sono soggetti ad un moto rotatorio intorno al proprio asse, condizione che rende difficile, se non impossibile, l'attuazione di questa soluzione.

· I sistemi laser, montati su satelliti in orbita oppure sulla Terra, utilizzano raggi laser ad altissima energia per irraggiare la superficie dell'asteroide. L'irraggiamento laser vaporizza parte della superficie, producendo un getto che si allontana dall'asteroide ad altissima velocità. Per il III Principio della Dinamica, ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria, questo getto produce una spinta che allontana l'asteroide dalla Terra.

· Gli acceleratori di massa, installati sulla superficie dell'asteroide, prelevano ed espellono continuamente quantità di massa dal suo campo gravitazionale. Questa operazione, per il III Principio della Dinamica, produce una spinta necessaria a deflettere l'asteroide dall'orbita di collisione.

· Le forze non gravitazionali, questo metodo consiste nel ricoprire buona parte della superficie dell'asteroide con un materiale avente un alto potere riflettente, in maniera tale da aumentare la spinta prodotta dalla radiazione solare.
L'efficienza di questo sistema è molto ridotta, e richiede un tempo di avvistamento molto lungo affinchè si accumuli una spinta sufficiente ad ottenere la deflessione orbitale necessaria.

· Gli specchi e le vele solari sfruttano il principio di funzionamento dei sistemi laser. Uno specchio di dimensioni opportune, in orbita intorno all'asteroide, raccoglie la luce solare convogliandola e concentrandola su una zona della sua superficie. Questa concentrazione di energia vaporizza il materiale della superficie che, espulso a grande velocità, impartisce un notevole impulso all'asteroide che si allontana dalla Terra. Un'altra soluzione consiste nell'agganciare all'asteroide una enorme vela che, costruita con materiale altamente riflettente, sfrutta la pressione della radiazione solare producendo la spinta necessaria alla deflessione orbitale. Risulta evidente che, per ottenere una spinta sufficiente ad allontanare l'asteroide, occorrono vele di molti chilometri quadrati.

Tutte queste soluzioni non sono mai state testate o applicate in casi reali, ma sono state solo studiate da un punto di vista teorico con simulazioni su PC. Alcune di esse presentano delle notevoli difficoltà tecniche di realizzazione, forse addirittura impossibili, anche in un futuro abbastanza lontano. Logicamente la speranza è che non si debba mai ricorrere a questi rimedi, ma come dice il proverbio: spera per il meglio, ma preparati per il peggio.

Calcolo dell'energia cinetica dell'Asteroide "2003 QQ47":

(1)

m = 2,6.10¹² Kg (massa dell'asteroide)

v = 3.10⁴ m/s (velocità dell'asteroide)
E = 1/2.m.v² Joule (Energia cinetica dell'asteroide)

E = 1,17.10²¹ Joule

1 Kg TNT = 4,2.10⁶ Joule

1 Ton TNT = 4,2.10⁹ Joule

1 KiloTon TNT = 4,2.10¹² Joule

1 MegaTon TNT = 4,2.10¹⁵ Joule

1,17.10²¹/4.2.10¹² = 2,7857.10⁸ = 278.10⁶ KiloTon

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Potenza equivalente in "Bombe atomiche di Hiroshima":

(2)

1 Kg TNT = 4,2.10⁶ Joule

1 Ton TNT = 4,2.10⁹ Joule

1 Kilo Ton TNT = 4,2.10¹² Joule

1 Mega Ton TNT = 4,2.10¹⁵ Joule

1,17.10²¹ / 4,2.10¹² = 2,7857.10⁸ Kiloton = 278.10⁶ Kiloton

278.10⁶ / 15 = 18.533.333 bombe atomiche di Hiroshima ...

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Scala Torino

(3)

Giovanni Zavarelli

Email: giovanni.zavarelli@virgilio.it

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