NASA: ECCO IL SALVAVITA SPAZIALE

Se a fare scintille è un asteroide

I ricercatori dell’agenzia spaziale statunitense hanno sviluppato un software in grado di prevedere il risultato dell’interazione tra plasma, radiazione solare e superficie degli asteroidi ed evitare pericolose scariche elettriche a strumenti scientifici e astronauti

La direzione del campo elettrico e la forza prodotta dall’interazione del vento solare con un piccolo asteroide di forma irregolare simulata a computer rappresenta un potenziale pericolo da non sottovalutare con strumenti scientifici e missioni umane che vogliano agganciare asteroidi nel Sistema Solare. Crediti: NASA / JHU-APL / Michael Zimmerman.

Direzione e forza del campo elettrico indotto dal vento solare su un piccolo asteroide di forma irregolare può rappresentare un potenziale pericolo da non sottovalutare. A rischio sia gli strumenti scientifici che gli astronauti in missione. Crediti: NASA / JHU-APL / Michael Zimmerman.

Scorre invisibile dentro gli elettrodomestici che utilizziamo, scivola zitta dietro battiscopa, mura domestiche, e persino nello spazio siderale: è l’elettricità. E se sulla Terra dietro le prese elettriche c’è sempre un salvavita che rimedia alle nostre sbadataggini, nel mezzo del Sistema Solare può bastare un asteroide sovraccarico per prendere una scossa indimenticabile.

Con il pericolo invisibile della corrente elettrica non si scherza e alla NASA c’è chi lavora sodo per evitare che sonde e astronauti finiscano per essere attraversati da un fastidioso quanto inaspettato flusso di elettroni. È così che i ricercatori dell’agenzia spaziale statunitense hanno sviluppato un software in grado di prevedere il risultato dell’interazione tra plasma, radiazione solare e superficie degli asteroidi con una precisione di dettaglio senza precedenti. Sponsor del progetto è il Solar System Exploration Research Virtual Institute (SSERVI), ex NASA Lunar Science Institute, che già nel passato ha rivolto uno sguardo attento al mondo invisibile degli asteroidi elettrici.

Lo spazio, insomma, potrà anche apparire vuoto a una prima occhiata, ma non si tratta di totale assenza di materia. E in tempi in cui agenzie spaziali e società minerarie sognano di agganciare asteoridi per uso scientifico e commerciale, certo vale la pena spendere qualche minuto a riflettere sugli incidenti in cui c’è il rischio di inciampare. Specie se prendono i contorni di un brutto corto circuito.

Il vento solare soffia dalla superficie della nostra stella a milioni di chilometri orari e permea l’intero Sistema Solare, formando mulinelli e vortici nella sua scia. Il campo magnetico trasportato dal plasma prende curve, spigoli e urti ogni qual volta incontra un altro campo magnetico che circonda un oggetto. Anche la Terra, ben avvolta nella sua magnetosfera di tanto in tanto subisce i duri contraccolpi del Sole, inquieto, in forma di vere e proprie tempeste elettromagnetiche capaci di mettere KO la più sofisticata delle tecnologie o la rete elettrica che le alimenta.

Su oggetti privi di atmosfera come lune e asteroidi le cose vanno anche peggio:  la nebbia di elettroni espulsa dal Sole fa sì che le superfici illuminate assumano una forte carica positiva, mentre le zone rimaste in ombra cercano di porre rimedio alla ridistribuzione di particelle subatomiche con una decisa carica negativa. Il plasma solare è un gas elettricamente conduttivo dove il materiale magmatico estruso dalla stella viene sbriciolato in minuscole particelle, relativamente leggere, cariche elettricamente e migliaia di volte più massicce.

Michael Zimmerman, responsabile di progetto della Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory di Laurel, nel Maryland, riassume così i risultati del lavoro svolto dal suo team di ricerca: “Il nostro, è il primo modello a fornire un’immagine precisa della complessa interazione fra attività solare e oggetti di relativamente piccola dimensione, come gli asteroidi. Merito di un software capace di elaborare simulazioni con efficacia e in tempi brevi”.

“Conoscere a fondo la disposizione delle cariche elettriche sulla superficie di un asteroide può aiutarci a individuare le aree per gestire in totale sicurezza un primo contatto con l’oggetto, senza farci male”, spiega William Farrell del NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt. “Se un astronauta agganciato a un veicolo spaziale esposto alla luce del Sole (e quindi presumibilmente carico positivamente) ha un contatto con la superficie in ombra di un asteroide, potrebbe fungere da ponte elettrico e venire attraversato da un flusso di elettroni”.

Resta da capire se si tratta di un pizzicotto sopportabile come quello che sulla Terra sperimentiamo con la portiera dell’auto, nella secca stagione invernale, o è qualcosa di più serio, capace di compromettere la riuscita di una missione spaziale.

Guai in vista per Rosetta, che in autunno farà la prima discesa della storia su una cometa, la 67P/Churyumov-Gerasimenko? “Esistono modelli che si occupano di comete elettriche fin dagli anni Ottanta”, ci spiega Fabrizio Capaccioni dell’INAF – Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali di Roma. “Non è però corretto parlare di corrente indotta una volta che la coma è formata. Quando la cometa si trova a una distanza dal Sole inferiore alle 5 Unità Astronomiche la sublimazione di acqua (fino a circa 3,5UA), CO2 e CO, produce una chioma capace di schermare gli effetti del vento solare. La coma agisce effettivamente come un’atmosfera e isola la superficie cometaria per un raggio variabile tra i 100 e i 1000 chilometri”.

Il maggio scorso ESA ha misurato la coda della Churyumov-Gerasimenko in oltre 4UA e quindi non sembra possano esserci problemi né per Rosetta, né per Philae che a novembre tenterà di raggiungerne la superficie.

“Certo l’Orbiter si troverà anche a transitare in ambienti ostili con gas, ioni, e polveri (elettrostaticamente cariche e non) che effettivamente potrebbero produrre scariche elettrostatiche su quegli strumenti che utilizzano alte tensioni, come lo spettrometro UV ALICE”, prosegue Capaccioni. Trattandosi di elettrostatica, però, e stando a quanto suggerito dallo studio NASA, bisognerebbe calcolare le probabilità che un evento così particolare possa avere luogo. Il modello mostra fenomeni già osservati in passato, ad esempio sulla Luna e come con qualsiasi altro modello a computer, i dati devono essere confermati da misure reali.