Missione spaziale verso Apophis?

Il nostro grande “amico” Giovanni Caprara ha scritto un interessante articolo sul Corriere.it

Che ne pensate? Missione automatica od umana per salvare la Terra dal pericoloso asteroide?

I links ufficiali ed esaudienti sull’argomento:

http://impact.arc.nasa.gov/news_detail.cfm?ID=169

http://impact.arc.nasa.gov/news_detail.cfm?ID=168

http://impact.arc.nasa.gov/news_detail.cfm?ID=165

Rispolvero questo datato topic, per segnalare una nuova proposta Russa per una missione automatica verso Apophis.
http://www.russianspaceweb.com/spacecraft_planetary_plans.html#apophis

Lo scopo sarebbe quello di lasciare sulla superficie dell’asteroide un transpoder, che permetta il rilevamento della sua posizione con estrema precisione.
Non mancano ovviamente le prime reazioni negative…

Credo comunque che un simile rilevamento, possa un avere anche un interesse scientifico, permettendo di evidenziare le forse non gravitazionali che agiscono su di un corpo asteroidale! :thinking:

C’è anche questa:
http://www.forumastronautico.it/index.php?topic=6015.0

E questa targata ESA, anche se ancora non si sa se sarà diretta verso apophis, anzi, per dirla tutta, non si sa neanche se si farà… :stuck_out_tongue_winking_eye:

Questo il link http://www.esa.int/SPECIALS/NEO/SEMZRZNVGJE_0.html

per Lem : come mai scrivi "ovviamente non mancano le prime reazioni negative " ?
Quali sono queste reazioni ?

Perché, da come sembra, (il mio inglese non mi da certezze)
nell’articolo linkato, si parla di un conflitto con il programma tecnicamente molto più impegnativo Phobos-Grunt, un progetto che attualmente è in ritardo. Il lancio di Phobos-Grunt previsto per il 2009 sembra essere già slittato al 2011 o 2012.
La maggior parte dei critici ha respinto la proposta di Apophis per la sola eventualità di dover spostare o annullare Phobos-Grunt.
Effettivamente sarebbe più interessante avere campioni del suolo di Phobos sulla Terra (suolo=grunt).
Ma poi, sarebbe così diverso, averlo da un altro asteroide?
Probabilmente potrebbe pesare anche la collaborazione con la Cina,
che invierà con Phobos-Grunt l’orbiter Yinghuo-1. http://www.planetary.org/explore/topics/our_solar_system/mars/missions.html#yinghuo1

video Phobos-Grunt:http://www.youtube.com/watch?v=W0cUvK0Dgy8

Di queste missioni, Phobos-Grunt e Yinghuo-1,
ne abbiamo parlato qui:
http://www.forumastronautico.it/index.php?board=153.0 :wink:

Per il discorso se convenga riportare campioni da Aphopis invece che da un asteroide in orbita marziana, mi devo ricredere quotando Fabio, come dice in un altro topic:

....Tra l'altro, tenete presente che Fobos dovrebbe avere "spazzato" un bel po' di detriti marziani e quindi ci sono ottime chances che i campioni includano del suolo marziano....

Grazie Lem !!! :wink:

Sei stato Chiarissimo !!!

Comunque la speranza è che si possano fare tutte e due le missioni !!!

Certamente! Ma la vedo dura!
In ogni caso personalmente, preferirei mandare Phobos-Grunt verso Apophis, anche se effettivamente è una missione nata e concepita per l’orbita marziana. :thinking:

Rispolvero questa discussione per segnalare che, tenendo in considerazione l’effetto Yarkovsky, la collisione del 2068 tra la Terra e questo asteroide appare più probabile di quanto precedentemente stimato. Si terrà d’occhio Apophis, che passerà vicino alla Terra nel 2029.

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Dopo aver visto che verosimilmente la minima distanza che verra’ raggiunta nell’incontro del 2029 sara’ ben all’interno dello spazio cislunare mi sorge spontanea una domanda: ma non potrebbe essere pianificata una missione flyby da parte di una sonda che resta in orbita terrestre, risparmiando un sacco di tempo e Delta V?

Pur con le enormi incertezze del caso vedo in giro una stima di 38mila km di distanza minima… praticamente sfiorerebbe l’orbita geostazionaria. Sorvoliamo sul fatto che sicuramente la distanza minima non sara’ quando incrocia il piano orbitale geostazionario.

Comunque passa molto vicino. Forse, detto da inesperto che parla a braccio, conoscendo la traiettoria con la dovuta precisione con un congruo anticipo potrebbe bastare anche un carico secondario di un lancio di routine per GTO, che pero’ ha bisogno di propulsione autonoma per raggiungere la traiettoria di flyby…

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In effetti sarà un incontro piuttosto “lento”. Ho provato a fare qualche calcolo con Horizons del JPL. Apophis avrebbe una distanza minima (con i dati odierni) di 37.800 km, arriva con un’orbita inclinata di 16° sull’eclittica, e praticamente con la stessa velocità orbitale della Terra (30,78 km/s contro i nostri 30).
Insomma, credo che non sia impossibile un fly-by, come pure una sonda che lo segua… molto interessante :slight_smile:

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Un oggetto circa 4 volte più grande della ISS lontano quasi una decina di volte di più. Interessante.

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solo che il sassolino pesa 46 milioni di t (Massa: 4,6×10^10 kg)
Davvero interessante, vedremo tra qualche anno se le stime cambiano ancora. Certo che sarebbe proprio un near miss.

Ci sono 9 km/s di differenza di velocità, è un’enormità.

Da dove hai ricavato il dato?
A me risulta 29,78 km/s medi per la Terra, e 30,728 per Apophis (da https://en.wikipedia.org/wiki/99942_Apophis). Non ho però tenuto conto dell’inclinazione orbitale.
La pagina di wiki linkata sopra ha un sacco di informazioni, tra cui una bella animazione dell’evento del 13/4/2029 e la notizia di una missione cinese di flyby con lancio nel 2022 (?)

Ho fatto i conti a mano assumendo 30 km/s per entrambi con 16° gradi di inclinazione. Per cui il dato potrebbe essere sbagliato, ma ad occhio direi non di molto. Lunedì sarò più preciso.

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Ho trovato una fonte, sarà più affidabile dei miei conti (i quali non hanno subito peer review):


Al rigo 309 si parla proprio del modulo della velocità di incontro con la Terra nel 2029, che è proprio di 8,4 km/s, quindi un po’ meno di quanto indicato da me.

Ne approfitto per fare qualche commento utile sulle velocità quando si parla di approcci orbitali, che ha poco a che fare con quanto detto sopra, ma può essere utile a qualcuno che legge e ha poca esperienza con questi calcoli. È l’approccio che seguo io quando faccio ragionamenti di meccanica orbitale, spero che qualcuno ne giovi.

In primo luogo, bisogna sempre aver chiaro il sistema di riferimento in cui si sta parlando e bisogna sempre considerare che le velocità sono grandezze vettoriali. Non ha quindi senso paragonare i moduli delle velocità. Anzi, dati due corpi, esiste sempre un sistema di riferimento inerziale dove i moduli delle velocità di due oggetti sono uguali.

Detto questo, il sistema di riferimento del JPL non è proprio il più comodo per questa visualizzazione. Stiamo guardando un asteroide che approccia la Terra, non è utile fissare un sistema di riferimento nel baricentro del sistema solare (quello che fa il JPL). È più utile considerarlo solidale con la Terra, che per brevi periodi possiamo approssimare a inerziale.

Un’altra cosa importante da tenere in considerazione, è che quando ci sono pozzi gravitazionali potenti, cambiare piano orbitale è una manovra costosissima. 12° sono davvero tanti. Se dovessi immaginare una manovra di rendezvous con Apophis, non penserei a un approccio in prossimità della Terra, ma più a una manovra alla Bennu, che pure è un NEO, con un primo anno di missione dedicato solo a reincontrare la Terra per usarla come fionda gravitazionale per un cambio di piano orbitale.

E infine una cosa che potrà essere utile in futuro per fare velocemente calcoli a mente, prima faccio un ragionamento complesso e poi vi faccio vedere un’applicazione semplice per il caso di cui stiamo parlando. In meccanica orbitale, se osservate un sistema e cambiate il segno alla velocità e al tempo per tutti gli oggetti, ottenete un sistema coerente. Il che vuol dire che un’orbita la potete guardare anche a ritroso. Senza cosiderare perturbazioni di corpi celesti lontani tipo Luna e Sole, può arrivare un oggetto da lontano e entrare in orbita attorno alla Terra? No. Se così fosse, infatti, vorrebbe dire che se un oggetto orbita attorno alla Terra, dopo un po’ può scappare via, per quanto detto sopra sul discorso di osservare le orbite a ritroso.

Per lasciare l’orbita terrestre, occorre una certa velocità, dipende dalla quota dell’orbita, da GEO sarà minore rispetto che LEO. Da GEO in particolare è di 4,2 km/s (conti fatti a mente, più sotto vi dico come, magari trovate una fonte con un valore più preciso). Quindi se arriva un oggetto dalle profondità del sistema solare e sfiora i satelliti geostazionari, la sua velocità relativa alla Terra non potrà mai essere minore di 4,2 km/s! Altrimenti vuol dire che era già in orbita da tempo e non ce ne siamo accorti.

Quindi, sebbene la velocità di Apophis rispetto al Sole sia molto simile a quella della Terra, ora sappiamo che comunque la differenza non potrà mai essere minore di 4,2 km/s e che se ci sembrava simile era solo l’inganno di un sistema di riferimento inerziale non opportuno per la nostra osservazione.

Infine un’ultima cosa a chi non crede che fatto il conto di 4,2 a mente, questo è facilissimo sapendo la velocità orbitale in GEO e la matematica da terza media. Prima, è vero, bisogna fare i conti per sapere come calcolare quello che si chiama seconda velocità di fuga, cioè la velocità necessaria a lasciare la sfera di influenza gravitazionale di un corpo partendo da una certa orbita, non dalla superficie del corpo. Ebbene, magicamente, facendo tanti calcoli complessi, si semplificano un sacco di cose, lasciano come risultato finale che la seconda velocità di fuga è la velocità orbitale per radice di 2.

Sapevo che la velocità in GEO è di circa 3 km/s (ma anche qui, questo è un calcolo abbastanza semplice da fare con carta e penna), sapevo che radice di 2 è qualcosa come 1,4, e il risultato approssimato finale è ben servito. Non ho controllato fonti per vedere se è vero, magari ho approssimato troppo, magari viene qualcosa di leggermente diverso, ma volevo solo esprimere un concetto per semplificare la visione della meccanica orbitale.

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Grande. Tutto ovvio una volta che lo hai spiegato, ma non ho dimestichezza con la meccanica orbitale. Molto chiaro!

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