La Lettura, 17 settembre 2023
Il valore dell’asteroide Psyche 16
Questa è la prima missione immaginata per scoprire il cuore di un corpo celeste. A scrutarlo da vicino sarà la sonda Psyche che la Nasa lancerà il 5 ottobre verso l’omonimo asteroide 16 Psyche, tre volte più lontano dal Sole rispetto alla Terra. Sarà il primo incontro con un corpo celeste interamente metallico; quelli finora effettuati erano in realtà mirati a pianetini rocciosi. La nuova spedizione – un passo avanti nell’esplorazione dei piccoli mondi che popolano il sistema solare, testimoni delle origini – offrirà anche l’opportunità di indagare il nucleo centrale di un corpo astrale. Infatti l’asteroide 16 Psyche potrebbe non essere solo quello che appare, ma il possibile rimasuglio di un pianeta spogliato dagli strati superiori rocciosi in seguito a violenti scontri che nella fase della formazione planetaria avvenirono con grande frequenza. Anche la Terra ha un cuore metallico, ma non siamo in grado di arrivare alla sua profondità.
Agli inizi degli anni Duemila l’accresciuta sensibilità dei telescopi terrestri permise di raccogliere gli indizi sulla vera natura di 16 Psyche, scoperto nel 1852 da Annibale de Gasparis dall’osservatorio di Capodimonte a Napoli. Fu individuato nello spazio tra Marte e Giove, dove è concentrato il numero maggiore di questi oggetti cosmici. Nel frattempo si andò intensificando l’interesse ad approfondire la loro conoscenza: le indicazioni raccolte spinsero nel 2014 un gruppo di scienziati dell’Università dell’Arizona a proporre alla Nasa una spedizione per affrontare un’osservazione ravvicinata. Le risposte che si sarebbero potute raccogliere non solo avrebbero consentito di decifrarne la natura di per sé eccezionale, ma anche di aggiungere aspetti preziosi sulla formazione dei pianeti in genere.
Tre anni dopo l’idea venne accettata e ora la sonda è sulla rampa di lancio a bordo di un razzo Falcon Heavy di Elon Musk. Approvata l’impresa da 500 milioni di dollari, si intensificarono gli scandagli da Terra e dai satelliti per costruire un identikit che aiutasse la ricerca. Qui entrarono in scena i radiotelescopi come Alma e i grandi osservatori spaziali come Hubble e il nuovo Webb.
Oblungo nella forma, 16 Psyche ha un diametro medio di 226 chilometri. Nella prima fase di indagine venne misurata una densità molto elevata – 7 grammi per centimetro cubo, cioè sette volte quella dell’acqua. Si tratta di un valore mai registrato prima e che si riuscì a stabilire valutando le perturbazioni della sua orbita e le immagini raccolte a diverse lunghezze d’onda, confermando l’elevato contenuto di ferro. «Con le ultime rilevazioni, però, la densità – pur rimanendo eccezionale – si è ridotta a circa 4 grammi per centimetro cubo. Questo ha fatto nascere una serie di intriganti domande sulla sua costituzione, oggi giudicata ben più complessa di quella semplicemente ipotizzata completamente ferrosa», spiega Simone Marchi del Southwest Research Institute di Boulder in Colorado. «Il ricalcolo della densità ha favorito la nascita di due ipotesi sulle caratteristiche dell’asteroide – aggiunge Marchi, alla guida del gruppo di scienziati incaricati di tracciarne l’evoluzione esaminando la distribuzione e il tipo di crateri sulla superficie —. La prima è che il corpo sia interamente di metallo, con alcuni vuoti nella struttura; la seconda è che siano presente silicati fusi con il metallo. In entrambi i casi la sua formazione rimane a tutt’oggi misteriosa». Comunque, la prevalenza metallica è certa. E qui nasce anche un’altra domanda che si sono posti gli scienziati: come sono i crateri generati dagli impatti su una densa superficie ferrosa? Certamente diversi da quelli che possiamo vedere sulla Luna o su un asteroide roccioso. Simone Marchi ha condotto esperimenti nei laboratori dell’istituto in Colorado, simulando scontri di diversa entità per comprendere ciò che gli occhi della sonda vedranno.
Ma l’interesse per 16 Psyche s’è acceso anche per un’ulteriore prospettiva alla quale si guarda con sempre maggiore interesse. Gli asteroidi sono considerati miniere cosmiche di materiali utili alle future attività spaziali lontane dalla Terra e, in alcuni casi, delle vere risorse di metalli preziosi. Pur tenendo conto che la maggiore consistenza (99 per cento) sia di ferro e nichel, l’1 per cento è costituito da altri elementi, tra i quali soprattutto oro e platino.
Se consideriamo le ingenti masse in gioco, alcuni scienziati della Nasa hanno compiuto proiezioni matematiche sul potenziale valore economico ricavabile dall’estrazione di queste parti preziose. I risultati sono sbalorditivi: le cifre oscillano tra i 10 mila quadrilioni (un quadrilione è 1 seguito da 24 zeri) di dollari a 700 quintilioni (un quintilione è 1 seguito da 30 zeri) di dollari. Se i calcoli fossero confermati, naturalmente giustificherebbero anche gli investimenti per future spedizioni estrattive e per lo sviluppo di complesse tecnologie soprattutto robotiche. In questo campo, peraltro, sono già state avviate importanti sperimentazioni in laboratorio.
La sonda della Nasa, dopo la partenza da Cape Canaveral, per raggiungere 16 Psyche – distante 450 milioni di chilometri – compirà un lungo viaggio di sei anni aiutata da sofisticati motori ionici elettrici. Arriverà a destinazione nel 2029. Dell’asteroide si sa che il suo giorno dura poco più di quattro ore, mentre un anno lassù si prolunga per 1.828 giorni terrestri.
Nei primi mesi di attività la sonda, dotata di giganteschi pannelli solari lunghi come un campo da tennis, compilerà prima di tutto una mappa della superfice mantenendosi su un’orbita a distanza di sicurezza alta 700 chilometri. Poi lentamente si abbasserà sino a 170 chilometri e i cinque strumenti scientifici di cui dispone entreranno tutti in azione per rivelarne la natura più intima e segreta.
Tutto ciò almeno sino al 2031. Da questo mondo remoto la sonda trasmetterà sulla Terra le sue ricognizioni utilizzando per la prima volta dallo spazio profondo la comunicazione laser: la quantità di informazioni sarà cento volte superiore a quella delle onde radio tradizionali. L’avventura sta per iniziare.