La visione dettagliata e d’insieme del nostro Sistema Solare e la capacità di rilevare e tracciare rapidamente gli oggetti in movimento dell’Osservatorio Vera C. Rubin forniranno una miniera d’oro di dati a beneficio della pianificazione e della preparazione delle missioni spaziali.
L’Osservatorio Vera C. Rubin aiuterà gli scienziati a identificare obiettivi intriganti a cui dare priorità per le future missioni spaziali, rilevando milioni di nuovi oggetti del Sistema Solare e rivelando, in modo più dettagliato di quanto abbiamo mai visto, il contesto più ampio in cui questi oggetti esistono.
Inoltre, Rubin potrebbe avvisare gli scienziati dell’esistenza di oggetti come asteroidi, comete o oggetti interstellari in visita in tempo per determinare le loro traiettorie e preparare le missioni spaziali per studiarli.
Viviamo in un momento molto eccitante per l’esplorazione del Sistema Solare, con nuovi risultati di missioni spaziali come OSIRIS-REx, Lucy e Psyche della NASA e Juice dell’ESA.
Questi veicoli spaziali senza equipaggio hanno visitato i nostri vicini cosmici e hanno restituito immagini ravvicinate, informazioni dettagliate e persino rocce e polvere extraterrestri sulla Terra.
Ma le missioni spaziali sono possibili solo con un’ampia ricerca, preparazione e guida da parte degli scienziati qui sulla Terra – e le osservazioni da osservatori astronomici terrestri sono fondamentali per questo processo.
L’Osservatorio Vera C. Rubin, finanziato congiuntamente dalla National Science Foundation (NSF) degli Stati Uniti e dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DOE), inizierà presto a produrre uno dei set di dati astronomici più grandi e uniformi che gli scienziati abbiano mai avuto, fornendo loro un tesoro di informazioni che possono utilizzare per pianificare e preparare la prossima generazione di missioni spaziali scientificamente gratificanti e ambiziose.
L’Osservatorio Rubin si trova in Cile e inizierà le operazioni scientifiche alla fine del 2025.
Il Rubin Observatory è un programma del NOIRLab della NSF, che, insieme allo SLAC National Accelerator Laboratory, gestirà in modo cooperativo Rubin.
Il Sistema Solare, il nostro cortile cosmico, pullula di miliardi di piccoli oggetti rocciosi e ghiacciati.
La maggior parte si è formata nei primi tempi, come gli oggetti vicini alla Terra e gli asteroidi troiani, mentre altri sono viaggiatori lontani da sistemi solari oltre il nostro, noti come oggetti interstellari.
Nel corso della decennale Legacy Survey of Space and Time (LSST), l’Osservatorio Rubin scansionerà l’intero cielo dell’emisfero australe ogni poche notti con un telescopio di 8,4 metri in rapido movimento e la più grande fotocamera digitale del mondo, rivelando per la prima volta milioni di oggetti del Sistema Solare precedentemente sconosciuti.
Si prevede che l’indagine dell’Osservatorio Rubin possa potenzialmente quintuplicare il nostro attuale censimento degli oggetti conosciuti nel Sistema Solare, che gli scienziati hanno faticosamente costruito per più di 200 anni.
“Nulla si avvicinerà alla profondità dell’indagine di Rubin e al livello di caratterizzazione che otterremo per gli oggetti del Sistema Solare”, afferma Siegfried Eggl, assistente professore presso l’Università dell’Illinois Urbana-Champaign e capo del gruppo di lavoro sul sistema solare interno all’interno della Rubin/LSST Solar System Science Collaboration.
“È affascinante avere la possibilità di visitare oggetti interessanti e guardarli da vicino. Ma per farlo abbiamo bisogno di sapere che esistono, e abbiamo bisogno di sapere dove si trovano. Questo è quello che ci dirà Rubin”.
Oltre a rilevare milioni di nuovi oggetti individuali, Rubin fornirà anche informazioni sul più ampio paesaggio del Sistema Solare e rivelerà intere regioni che contengono oggetti scientificamente interessanti o unici da prendere in considerazione per le future missioni spaziali.
“Se si pensa a Rubin come a una spiaggia, si vedono milioni e milioni di singoli granelli di sabbia, che insieme costituiscono l’intera spiaggia”, dice Eggl.
“Potrebbe esserci un’area di sabbia gialla, o sabbia nera vulcanica, e una missione spaziale su un oggetto in quella regione potrebbe indagare su ciò che lo rende diverso. Spesso non sappiamo cosa c’è di strano o interessante se non conosciamo il contesto in cui si trova”.
Oltre a fornire agli astronomi e agli astrofisici la visione più completa e d’insieme del cielo australe fino ad oggi, Rubin li avviserà anche dei cambiamenti nel cielo notturno entro 60 secondi dal rilevamento.
Questo sistema di allerta precoce potrebbe spingere gli scienziati a iniziare a preparare una missione spaziale verso un bersaglio in rapido movimento, forse anche un oggetto interstellare in visita, suggerisce Eggl.
“Rubin è in grado di darci il tempo di preparazione di cui abbiamo bisogno per lanciare una missione per intercettare un oggetto interstellare. Si tratta di una sinergia unica per Rubin e unica per il tempo che stiamo vivendo”.
In realtà, tali missioni sono già in fase di sviluppo: la missione JAXA/ESA Comet Interceptor verrà lanciata nel 2029 e attende la scoperta (probabilmente da parte di Rubin) di una cometa visitabile del Sistema Solare di lungo periodo o di un oggetto interstellare che passa vicino al Sole per la prima volta.
Le osservazioni dettagliate e frequenti di Rubin degli oggetti del Sistema Solare e della loro posizione potrebbero giovare anche alle missioni spaziali già in corso, allertando gli scienziati sulle opportunità di osservazione utili vicino al percorso di un veicolo spaziale, o a portata di mano tramite una piccola deviazione.
Lucy della NASA, ad esempio, è impegnata in una missione di 12 anni che Rubin è pronto a influenzare.
Lucy, la prima missione spaziale inviata per studiare gli asteroidi intrappolati dentro e intorno all’orbita di Giove, ha già restituito preziose informazioni scientifiche e alcuni risultati inaspettati.
E, quando l’indagine di Rubin inizierà, gli asteroidi più piccoli e più deboli vicino al percorso futuro di Lucy appariranno per la prima volta agli occhi degli scienziati qui sulla Terra, offrendo potenzialmente nuove opportunità di flyby – e nuove sorprese scientifiche – che non possiamo iniziare a prevedere.
“Con i nostri attuali telescopi abbiamo essenzialmente osservato i grandi massi sulla spiaggia”, dice Eggl, “ma Rubin ingrandirà i granelli di sabbia più fini”.
Immagine: RubinObs/NOIRLab/NSF/AURA/J. Pinto
