Il Politecnico di Milano è coordinatore del progetto CRADLE (Collecting Asteroid-Orbiting Samples), finanziato nel quadro del programma europeo Marie Skłodowska-Curie Fellowship (MSCA-IF). Alla testa del progetto c’è Mirko Trisolini, 33 anni, esperto di dinamica di corpi celesti, satelliti e detriti spaziali, in particolare del moto di frammenti e particelle attorno a corpi minori del nostro Sistema Solare, come asteroidi e comete. Con il progetto CRADLE, Trisolini vuole mettere a punto un metodo innovativo per l’esplorazione e la raccolta di campioni di polveri di asteroidi e comete.
Di questi corpi celesti sappiamo ancora molto meno di quanto ci piacerebbe. Sappiamo però che sono ricchi di risorse preziose come metalli, silicati e acqua, che potrebbero sfruttate per consentire l’autosufficienza degli equipaggi durante future missioni di lunga durata, e che ci danno informazioni sulla storia della nostra galassia.
“Esplorare la composizione di questi corpi celesti ci permetterà di migliorare la conoscenza del Sistema Solare, ma anche di imparare come sfruttare le risorse dello spazio: risorse minerarie, per esempio, e altre vitali per future missioni con equipaggio, come l’acqua che potrebbe trovarsi sotto la superficie”
spiega Trisolini, che a questo scopo studia la dinamica e la composizione delle loro polveri e vuole mettere a punto un sistema efficace per la raccolta di campioni senza bisogno di far atterrare una sonda sul corpo celeste (operazione, questa dell’atterraggio, davvero molto complessa, come abbiamo imparato dalla Missione Rosetta).
Le particelle verrebbero generate colpendo l’asteroide con un piccolo proiettile. Le particelle generate dall’esplosione vengono espulse in orbita, dove possono essere raccolte da una sonda orbitante. Cradle quindi studia il movimento della particella attorno all’asteroide per prevedere quali regioni saranno più favorevoli alla raccolta e, stimando il numero di particelle, deriva la dimensione richiesta dello strumento per la raccolta. Lo step intermedio del progetto porterà Trisolini a sviluppare modelli più precisi per la raccolta e il comportamento in orbita dei materiali estraibili dagli asteroidi, con tecniche di image processing e ricostruzione delle caratteristiche delle particelle.
“Utilizziamo modelli statistici, integrando anche le immagini dell’evento di impatto e del sito di impatto. La raccolta delle particelle in orbita si basa sulla previsione delle posizioni delle particelle dopo l’impatto; pertanto, il miglioramento della robustezza dell’analisi di impatto unito a metodi di analisi statistica è di fondamentale importanza. La raccolta in orbita significa, inoltre, capire dove posizionare il veicolo spaziale attorno all’asteroide e con quale tipo di strumento per la raccolta deve essere equipaggiato”, spiega il ricercatore.
Mirko Trisolini lavora con il gruppo COMPASS del Dipartimento di Scienze e Tecnologie Aerospaziali del Politecnico di Milano. Di lui abbiamo parlato anche nel 2021, quando ha vinto un grant “Marie Curie Individual Fellowship”: un assegno di ricerca dedicato a giovani ricercatori che si occupano di temi cruciali per la società. “Ho scelto il Politecnico come host institution”, ci spiega, “per l’esperienza e il background tecnico del gruppo di ricerca in cui sono inserito e le radicate collaborazioni, anche internazionali, a cui ha accesso”: Trisolini infatti sta lavorando in rete con l’Università di Padova e l’Agenzia Spaziale Giapponese (JAXA) allo sviluppo della tecnologia, sotto la supervisione della professoressa Camilla Colombo del Politecnico di Milano e del professore Yuichi Tsuda della Jaxa, Project Manager della missione Hayabusa 2, che ha raccolto campioni dall’asteroide Ryugu e li ha riportati sulla Terra.
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