Il Giappone sta per riportare campioni di un asteroide a 180 milioni di miglia di distanza

Un'illustrazione di Hayabusa2 che atterra sulla superficie dell'asteroide Ryugu per raccogliere campioni. JAXA

Il 5 dicembre, la Terra riceverà qualcosa letteralmente fuori dal mondo: alcuni piccoli granelli e polvere strappati da un asteroide a 180 milioni di miglia di distanza. Una volta tornati al sicuro sulla Terra, i frammenti di Ryugu aiuteranno gli scienziati a saperne di più su come si è formato il sistema solare.

JAXA, l'agenzia spaziale giapponese, ha lanciato Hayabusa2 sei anni fa, il 3 dicembre 2014. La navicella spaziale è arrivata a Ryugu quattro anni dopo, nel luglio 2018, dove ha studiato la sua nuova casa larga 3.000 piedi dall'orbita utilizzando diversi tipi di strumenti ( comprese telecamere ottiche, telecamere a infrarossi e LIDAR). Ha anche schierato tre piccoli rover sulla superficie dell'asteroide che hanno utilizzato una varietà di strumenti per studiarlo da vicino.

Tutto questo ha contribuito notevolmente ad aiutare gli scienziati a capire meglio Ryugu , una roccia primitiva ricca di carbonio, anche se più porosa, pietrosa e contenente minerali meno idratati di quanto inizialmente previsto. Gli asteroidi come Ryugu sono il tipo più comune, ma poiché sono così scuri, sono difficili da studiare attraverso i telescopi. Anche osservazioni come quelle di Hayabusa2 sono limitate poiché ci sono solo così tanti tipi di strumenti che puoi inviare nello spazio e non sempre sopravvivono al viaggio (uno dei quattro rover di Hayabusa2 in realtà ha fallito prima del suo rilascio).

Ma niente è paragonabile all'analisi che possiamo fare all'interno di laboratori all'avanguardia sulla Terra. Questo ci porta allo scopo principale di Hayabusa2: riportare un campione di Ryugu sulla Terra.

Le missioni di ritorno campione stanno diventando sempre più in voga, come dimostra La missione OSIRIS-REx della NASA e la corrente cinese Operazione di perforazione Chang'e 5 sulla Luna. Ma non sono facili. Nel febbraio 2019 Hayabusa2 è atterrato in superficie e ha sparato due piccoli proiettili nell'asteroide per sollevare una nuvola di particelle da cui il braccio campione potrebbe raccogliere detriti. Ha sparato un proiettile più grande nell'aprile dello stesso anno, immergendosi in superficie un paio di mesi dopo per recuperare ancora più materiale espulso.

Mentre la prima missione Hayabusa è stata in grado di riportare indietro solo un milionesimo di grammo attraverso questo approccio, c'è ottimismo che Hayabusa2 riporterà molto di più. Sono orgoglioso di questo successo, anche se non so ancora che il rientro [della capsula del campione] avrà successo, afferma Eri Tatsumi, scienziato planetario dell'Università di La Laguna in Spagna che ha lavorato direttamente con i dati di Hayabusa2 finora.

Gli asteroidi sono come capsule del tempo dell'antica storia spaziale perché la loro composizione fisica e chimica è molto meglio conservata nel tempo rispetto, ad esempio, a quella di un pianeta (il cui riscaldamento interno e il potenziale campo magnetico e atmosfera incoraggiano l'attività continua). In questo caso, lo studio del materiale di Ryugu può aiutarci a capire com'era il primo sistema solare quando enormi quantità di gas e polvere si stavano fondendo in diversi asteroidi, lune e pianeti, inclusi mondi abitabili come la Terra.

Quello che vorremmo sapere è quali sono i processi che hanno plasmato il sistema solare, dice Tatsumi. Vorrei sapere che tipo di sostanze organiche ci sono in Ryugu, se ha gli elementi costitutivi per la vita. Crede che lo studio dei campioni di Ryugu potrebbe consentire agli scienziati di aggiungere un'altra pagina alle nostre conoscenze sui materiali nel primo sistema solare e su quali tipi di elementi e composti potrebbero essere stati consegnati sulla Terra primordiale tramite gli impatti di meteoriti. Ryugu stesso sembra essere troppo fragile per sopravvivere a un ingresso attuale nell'atmosfera terrestre, quindi è probabilmente molto diverso dai resti di meteoriti sulla Terra che siamo stati in grado di analizzare finora.

Inoltre, ci sono alcune cose peculiari sulla storia di Ryugu che richiedono il tipo di contesto che puoi ottenere solo dalle analisi di laboratorio. Tomokatsu Morota, uno scienziato planetario dell'Università di Tokyo, ha guidato un team che ha studiato la superficie di Ryugu utilizzando le immagini riprese dalle telecamere di Hayabusa2. La squadra se ne è accorta alterazioni superficiali dovute al riscaldamento solare . Questo suggerisce uno scenario in cui Ryugu ha subito un'escursione orbitale vicino al sole, dice. Uno sguardo più da vicino ai frammenti di roccia potrebbe aiutare a confermare se ciò sia accaduto o meno.

Hayabusa2 consegnerà la capsula campione di materiale Ryugu tra pochi giorni. Deve sopravvivere a un focoso rientro prima di atterrare in Australia. La navicella stessa, tuttavia, tornerà per una missione estesa, prima sull'asteroide 2001 CC21 per un sorvolo nel luglio 2026, e poi un appuntamento formale con l'asteroide 1998 KY26 nel luglio 2031. Tra questi momenti salienti, la navicella farà una coppia di oscillazioni intorno alla Terra durante il tentativo di effettuare osservazioni di esopianeti distanti.

Il successo di Hayabusa2 vivrà anche nelle future missioni di ritorno dei campioni. JAXA ne sta progettando uno per la luna marziana Phobos, chiamata Martian Moon eXploration, o MMX. MMX è tecnicamente composto da gran parte dell'eredità fondata da Hayabusa e Hayabusa2, afferma Tatsumi. E il progetto di Hayabusa2 ha coinvolto molti giovani scienziati e ingegneri che guideranno le missioni della prossima generazione. Date queste esperienze, JAXA può lanciare missioni più complicate e più grandi in futuro.

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