I suoi modelli computerizzati iperrealistici ci proteggono dagli asteroidi

Sabina Raducan ha il tipo di lavoro che ti aspetteresti che svolgesse il protagonista di un film di Michael Bay degli anni '90. In La roccia, Il dottor Stanley Goodspeed interpretato da Nicolas Cage è uno specialista di armi chimiche dell'FBI che aiuta a salvare la situazione. In Armaghedon, Harry Stamper di Bruce Willis è un esperto trivellatore petrolifero che aiuta a salvare la situazione. E all’Università di Berna, una delle più grandi università della Svizzera, Sabina Raducan costruisce modelli iperrealistici degli impatti degli asteroidi. Che un giorno potrebbe aiutare a salvare, beh, il nostro intero pianeta.

Per essere chiari, Raducan non sta costruendo modelli di cosa accadrebbe nel caso in cui un asteroide entrasse in collisione con la Terra. Invece, come ricercatrice post-dottorato, costruisce simulazioni numeriche di cosa accadrebbe se noi (ovvero Terra) ha tentato di deviare un asteroide distruttivo inviando un dispositivo di “impatto” di fabbricazione umana per accoglierlo. Invece di distruggerlo, questo potrebbe essere usato per spingere l’asteroide fuori rotta in modo che possa passare oltre il nostro pianeta.

Per ora, l’idea di avere qualcosa di simile come misura precauzionale è ancora nel futuro. Quando ciò accadrà (ed è probabilmente un “quando” piuttosto che un “se”), il lavoro di Raducan potrebbe rivelarsi inestimabile. E, almeno per ora, la sua ricerca le fornisce un rompighiaccio per le feste che induce invidia: “Lavoro nel settore della difesa planetaria”.

L'età d'oro degli asteroidi

Raducan è rimasta affascinata dal tema dei crateri da impatto mentre stava completando un master in Astronomia, Scienze spaziali e Astrofisica presso l'Università del Kent nel Regno Unito. "Tutti erano interessati a Marte e alla Luna", ha detto a Digital Trends. “È lì che vanno tutte le ricerche. Volevo fare qualcosa che non fosse sovrappopolato di scienziati e che fosse [molto] meno studiato”.

Da più di mezzo secolo gli scienziati si interrogano sulla possibilità di proteggere la Terra da possibili asteroidi assassini. A metà degli anni '60, molte persone erano preoccupate per la possibilità che l'asteroide 1566 Icarus entrasse in collisione con della Terra, nonostante gli esperti fossero fiduciosi che sarebbe passato solo entro circa quattro milioni miglia. “Un grande asteroide è diretto verso la Terra” urlava un giornale. “Gli hippy fuggono in Colorado mentre Icaro si avvicina alla Terra,” ha scritto niente meno che un'autorità New York Times.

Al MIT, i ricercatori hanno elaborato piani per far esplodere Icarus utilizzando sei razzi Saturn V, armati con testate nucleari separate da 100 megatoni. Come previsto, Icarus finì per perdere la Terra, nonostante il lavoro del MIT, descritto più dettagliatamente nel libro Fuoco nel cielo, non è mancata la copertura da parte della stampa.

Ma anche se da allora ci sono stati periodici aumenti di copertura su questo argomento, e non sono mancati i film di Hollywood (più recentemente Non guardare in alto), Raducan è fiduciosa di essere entrata in campo al momento giusto.

Top model di asteroidi

Uno dei motivi è la quantità di missioni spaziali e i dati risultanti. "Quindici anni fa c'erano dati così limitati [sugli asteroidi]", ha detto. “Ora abbiamo molteplici missioni spaziali che vanno verso gli asteroidi e molti dati in arrivo. Ci sono DART e Hera. C'è la missione Lucy. Ci sono i OSIRIS-REx E Hayabusa missioni. C'è la missione Psiche. Tutti questi sono dati che non potresti ottenere dalla Terra”.

È interessante notare che non tutti i dati utilizzati per costruire i modelli di Raducan possono provenire da asteroidi reali. Recentemente alcuni dei suoi colleghi si sono recati in Spagna dove hanno sparato proiettili di plastica contro un modello in scala sostitutivo dell'asteroide Ryugu, fatto di sabbia e rocce, utilizzando una pistola a gas compresso. Questi risultati si fanno strada anche nei suoi modelli computerizzati.

La seconda ragione complementare per cui questo è il momento migliore in assoluto per studiare gli asteroidi è la marcia del progresso tecnologico guidata dalla Legge di Moore. Una simulazione dell'impatto di un asteroide che, per usare lo stesso confronto di 15 anni menzionato prima, avrebbe richiesto una settimana per essere elaborata nel 2007, ora richiede circa mezz'ora. E le simulazioni che attualmente richiedono una settimana sono di gran lunga superiori in termini di complessità.

Il TL; Versione DR? Sappiamo di più sugli asteroidi e, secondo le parole di L'uomo da sei milioni di dollari intro, possiamo ricostruirli. O almeno modellarli con una risoluzione straordinariamente alta su un supercomputer.

Una questione di forza

Al momento non ci sono asteroidi che gli scienziati temono rappresentino una minaccia immediata per la vita sulla Terra. Non esiste una corsa immediata contro il tempo per costruire un sistema di difesa planetario. Ma modelli come quello di Raducan ci aiuteranno a capire meglio come affrontare gli asteroidi nel caso in cui un giorno ne avessimo bisogno. Ci aiuteranno anche a modellare meglio queste minacce, sia che gli asteroidi in questione si rivelino essere rocce spaziali grandi e dense o accumuli di rocce più piccole tenute insieme dalla gravità. Ognuno di questi richiederebbe strategie diverse, motivo per cui un lavoro di modellazione computerizzata come questo è così importante.

È facile pensare che, quando si tratta di possibili asteroidi killer, dovremmo semplicemente colpirli più forte che possiamo. Dopotutto, il concetto di overkill, ovvero di eccedere la quantità di capacità distruttiva necessaria per risolvere il problema, non sembra un grosso problema quando hai a che fare con un potenziale evento a livello di estinzione che si precipita verso Terra.

Ma in realtà non è così. Colpire un asteroide con una forza insufficiente per deviarlo sarebbe, ovviamente, una brutta notizia. Tuttavia, anche colpirlo con troppa forza lo farebbe, come chiunque abbia mai giocato al gioco Atari Asteroidi saprà.

“Il problema è che se lo colpisci troppo forte, lo fai semplicemente a pezzi”, ha detto Raducan. “Quindi invece di avere a che fare con un oggetto, hai a che fare con più oggetti più piccoli che sono molto più difficili da controllare. Invece di un singolo impatto, hai una serie di impatti. Questo è qualcosa che vuoi assolutamente evitare.

Dimostrare le previsioni

Naturalmente, la grande domanda sui modelli di Raducan è la stessa di qualsiasi modello predittivo: quanto sono accurati? Molti modelli di computer intelligenti, dotati di quantità di dati molto maggiori, hanno fallito. Notoriamente, Google Flu Trends, che utilizzava le ricerche di Google per query relative all'influenza, lo era largo del segno quando si trattava di prevedere con precisione la diffusione del virus dell’influenza durante la stagione influenzale.

Come può Raducan essere sicuro che i suoi modelli siano accurati? Dopotutto, nel caso di un asteroide killer, un errore di calcolo potrebbe essere disastroso. Per ora, la risposta è… non lo sappiamo. Ma potremmo benissimo farlo presto.

Lo scorso novembre, la NASA ha lanciato il suo Missione DART (Double Asteroid Redirection Test).. Salutato come il primo test di difesa planetaria su vasta scala contro la possibilità di impatti di asteroidi, DART si scontrerà con l’asteroide Dimorphos, bersaglio questo settembre.

Nell'ambito del suo lavoro, Raducan ha contribuito a modellare il probabile impatto che DART avrà sul suo obiettivo. Le sue previsioni suggeriscono che sarà estremamente improbabile che la missione DART distrugga l'asteroide, anche se lo deformerà in modo significativo. Per spezzarlo occorrerebbe un’energia d’impatto 10 volte maggiore. Analizzando i dati della missione DART – e il La missione Hera dell’Agenzia spaziale europea per indagare sulle conseguenze dell’impatto della sonda DART – sarà possibile avere un’idea di quanto bene i modelli di Raducan abbiano previsto l’impatto.

Qualunque sia il risultato, i dati risultanti verranno utilizzati per rendere i modelli futuri ancora più accurati.

Costruire un sistema di difesa planetario

In definitiva, la speranza è che i modelli predittivi di impatto degli asteroidi di Raducan possano costituire una parte fondamentale di un sistema di difesa planetario in grado di mantenere la Terra al sicuro dalla minaccia di future collisioni di asteroidi.

Poiché l’ultimo impatto con un asteroide a livello di estinzione è avvenuto circa 66 milioni di anni fa, la probabilità di un tale impatto con un asteroide è fortunatamente bassa. (Sebbene, come nota la NASA, un asteroide delle dimensioni di un'auto entra nell'atmosfera terrestre circa una volta all'anno, ma brucia prima di causare danni.)

Tuttavia, dato il potenziale danno che un asteroide killer potrebbe causare, Raducan ritiene che sia un investimento utile per creare le necessarie garanzie, almeno per quanto riguarda missioni come DART interessato.

"La navicella spaziale DART è una missione molto economica rispetto alle normali missioni spaziali, perché è una missione di dimostrazione tecnologica e non una missione scientifica", ha affermato. "Ha solo pochi strumenti a bordo, come una telecamera e un sistema di navigazione, e la durata della missione è molto breve, [essendo] meno di un anno nello spazio."

Alla fine, tutto torna a Michael Bay. “Per contestualizzare il costo della missione DART, produrre un film simile costa all’incirca la stessa cifra Armaghedon, poiché costa inviare una vera missione di deviazione nello spazio”, ha detto Raducan. “Se è più importante girare un film di Hollywood sulla deviazione di un asteroide che inviare effettivamente un veicolo spaziale [per aiutarci potenzialmente a fare la stessa cosa], dobbiamo stabilire le giuste priorità”.

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