PASSATI AL VAGLIO 55MILA SASSI PER SCEGLIERE IL SITO MIGLIORE

Qui Osiris-Rex toccherà l’asteroide

Si chiama Nightingale (“usignolo”) il sito dal quale, l’estate prossima, la sonda Osiris-Rex preleverà campioni del suolo di Bennu. La scelta, appena annunciata dalla Nasa, è frutto di un lungo e complesso lavoro di analisi, al quale ha preso parte anche un ricercatore italiano del team: Maurizio Pajola dell’Inaf di Padova. Oggi su Media Inaf ci racconta come è avvenuta

     12/12/2019
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Maurizio Pajola, ricercatore all’Inaf di Padova. Vincitore della “Participating Scientist Call” della Nasa, è entrato a far parte del team di Osiris-Rex nel novembre 2017, con il supporto dell’Agenzia spaziale italiana

Il mio compito era inizialmente di supervisionare i conteggi dei massi e sassolini compiuti da una decina di studenti dell’Università dell’Arizona, ma ce n’erano talmente tanti che ho dovuto incominciare a contarne anche io. Siamo andati avanti a “marce forzate” per un mese e mezzo, a partire dal 5 ottobre fino al 27 novembre scorso, scadenza ultima e inderogabile di consegna di tutti i conteggi, una volta validati e ricontrollati.

I sorvoli di tutti e quattro i siti finalisti sono incominciati sabato 5 ottobre, quando lo spacecraft ha osservato il sito specifico di interesse chiamato Sandpiper. Durante il sorvolo Osiris-Rex ha scattato il maggior numero possibile di immagini della zona con la fotocamera Ocams, arrivando a risoluzioni spaziali centimetriche. Entro 2 o 3 giorni dalle acquisizioni (martedì o mercoledì della settimana stessa) le immagini venivano inviate interamente a Terra e poi sovrapposte a ricoprire tutta la regione prescelta. Il tempo veniva scandito quindi dall’identificazione la più possibile completa dei massi e “pebbles” presenti nelle immagini assegnate, ora dopo ora, e non appena se ne ultimava una si passava alla seguente. Detto così è stato un lavoro molto intenso, ed effettivamente lo è stato, dove sabati e domeniche per riposarsi non ce ne sono stati in quanto il martedì seguente si sarebbero dovuti consegnare i conteggi validati della possibile intera zona di atterraggio e subito si passava a contare i nuovi siti acquisiti.

La sonda Osiris-Rex è circa grande come un camioncino per 15 persone, quindi qui per dare un’idea delle dimensioni del sito è sovrapposto un parcheggio di auto. Nightingale, il cerchio bianco, copre circa un’area di 6 posteggi (ogni posteggio è largo 2.7 m). Crediti: Nasa/Goddard/Università dell’Arizona

L’8 ottobre abbiamo ricevuto le immagini di Sandpiper riprese dalla sonda il 5 ottobre. Le immagini di Osprey sono state ottenute il 12 ottobre, e il 15 ottobre erano a Terra. Quindi le immagini di Kingfisher sono state ottenute il 19 ottobre, e sono state inviate interamente a Terra il 22 ottobre. Infine le immagini di Nightingale del 26 ottobre sono arrivate nei nostri computer il 29 ottobre.

C’è stato un momento in cui ho pensato di “affogare” tra i conteggi e le giornate di 14 ore lavorative non bastavano? Sì, precisamente dopo l’ottenimento dei dati riguardanti Osprey. I sassetti parevano non finire più, e iniziavo a vedere massi anche dove non ce ne erano. Per fortuna, non appena arrivati i dati di Kingfisher, il team si è accorto praticamente da subito che era molto più rischioso (molti più sassi per unità di superficie) di quanto non lo fosse stato durante la selezione dei quattro siti finalisti, e quindi in due giorni lavorativi è stato scartato rapidamente. Ho – e abbiamo – tirato un sospiro di sollievo, e ci siamo messi a lavorare su quello che è poi diventato il sito di prima scelta per il campionamento: Nightingale.

Localizzato all’interno di un piccolo cratere, situato a sua volta all’interno di un cratere più grande di 70 m di raggio, vicino al polo nord di Bennu, Nightingale contiene principalmente regolite molto scura (l’albedo è la più bassa tra i siti selezionati) e di piccola dimensione, come si può notare nell’immagine qui sotto. Tra tutti i siti studiati, è quello caratterizzato dalla temperatura più bassa ed è soggetto alle variazioni di temperature più ridotte, preservando probabilmente il materiale organico/composti del carbonio originario. La regolite che si osserva su Nightingale presenta poi la variazione in colore più intensa, suggerendo quindi la presenza di differenti materiali. Lo studio in dettaglio dello spettro elettromagnetico nel visibile ed infrarosso indica poi la chiara presenza di minerali ricchi di carbonio.

Il sito di prima scelta Nightingale (pannello in basso a sx) e quello di backup Osprey (in basso a dx). Cliccare per ingrandire. Crediti: Nasa/Goddard/Università dell’Arizona

Il sito di backup Osprey si trova invece in prossimità dell’equatore di Bennu, ed è anch’esso localizzato all’interno di un piccolo cratere, di circa dieci metri di raggio. Data la sua posizione geografica, situata sul rigonfiamento equatoriale dell’asteroide, è possibile che questa regione contenga al suo interno materiale proveniente sia dall’emisfero settentrionale che da quello meridionale. La grande diversità dei tipi di rocce che sono presenti nei dintorni di Osprey suggerisce che anche la regolite situata all’interno del cratere sia variegata. Tra i quattro siti finalisti, Osprey ha l’evidenza spettrale più forte del materiale organico/ricco di carbonio. È poi il secondo sito per variazione di albedo e di colore. Al centro del cratere c’è una chiazza molto scura (bassa albedo) che è particolarmente interessante dal punto di vista scientifico, in quanto non se ne comprende ancora l’origine.

Tornando ai nostri conteggi: per poter aiutare ancora più intensamente nell’identificazione dei massi su Bennu, sono andato per 7 giorni – a metà novembre 2019 – nuovamente a Tucson, Arizona, all’Università dell’Arizona, dove c’è il team di Osiris-Rex. Tra tutti i conteggi compiuti siamo arrivati quasi a 55mila. Ora giustamente uno potrebbe pensare se non esistano procedure automatiche che possano sostituire l’uomo nell’identificazione di questi. È un problema che ci eravamo posti anche durante la missione Rosetta, quando nel giro di due mesi dall’arrivo bisognava aver identificato i migliori siti di atterraggio per Philae, e aver contato tutti i massi possibili. In realtà alcuni software ci sono, ma il problema chiave è che sia la superficie della cometa 67P sia quella dell’asteroide (101955) Bennu sono estremamente rugose, e i giochi di luce e ombra ingannano fortemente qualunque acquisizione, facendo sembrare un sasso quello che in realtà magari è una depressione e viceversa. A causa di ciò, con le identificazioni automatiche bisognerebbe poi andare a controllare una per una se sono effettive e reali. Allora, per evitare di perdere il doppio del tempo, si inizia a contare a mano e ci si affida all’esperienza della persona che le identifica – e che controlla spesso su più immagini la veridicità dell’identificazione.

Pensare di essere riusciti in così poco tempo, e grazie a un enorme lavoro di squadra, a identificare tutte le possibili aree dove è minore il rischio che il meccanismo di acquisizione della regolite di Bennu si inceppi, o resti incagliato, sembra impossibile. L’aspirapolvere spaziale di Osiris-Rex, infatti, non può contenere al suo interno sassetti di più di due centimetri di diametro, e se atterrasse su un masso “piatto” di più di 25 centimetri di diametro fallirebbe il raccoglimento. È proprio a partire da queste specifiche tecniche che alcuni siti sono stati favoriti al discapito di altri.

Infine, immaginare anche solo per un attimo che uno di quei sassetti contati e identificati faccia parte del “bottino” che verrà raccolto e riportato a Terra e poi vederlo dietro ad una teca, magari in un museo, e poter dire “io ho aiutato” per ottenerlo – mi riempie il cuore di orgoglio.

Guarda il video della University of Arizona: