Ad oggi, quasi 28.000 asteroidi vicini alla Terra (NEA) sono stati trovati da telescopi che scansionano continuamente il cielo notturno, aggiungendo nuove scoperte ad un ritmo di circa 3.000 all'anno. Ma poiché i telescopi più grandi e avanzati accelereranno la ricerca nei prossimi anni, si prevede un rapido aumento delle scoperte. In previsione di questo aumento, gli astronomi della NASA hanno sviluppato un algoritmo di monitoraggio dell'impatto di nuova generazione chiamato Sentry-II per valutare meglio le probabilità di impatto NEA.
La cultura popolare spesso raffigura gli asteroidi come oggetti caotici che sfrecciano a casaccio intorno al nostro sistema solare, cambiando rotta in modo imprevedibile e minacciando il nostro pianeta senza preavviso. Questa non è la realtà. Gli asteroidi sono corpi celesti estremamente prevedibili che obbediscono alle leggi della fisica e seguono percorsi orbitali conoscibili attorno al Sole.
Ma a volte, questi percorsi possono avvicinarsi molto alla posizione della Terra e, a causa di piccole incertezze nelle posizioni degli asteroidi, un futuro impatto sulla Terra non può essere completamente escluso. Quindi, gli astronomi utilizzano sofisticati software di monitoraggio dell'impatto per calcolare automaticamente il rischio di impatto.
Gestito dal Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California, il Center for Near Earth Object Studies (CNEOS) calcola ogni orbita NEA nota, per migliorare le valutazioni dei rischi di impatto, a supporto del Planetary Defense Coordination Office (PDCO) della NASA. CNEOS ha monitorato il rischio di impatto rappresentato dai NEA con un software chiamato Sentry, sviluppato dal JPL nel 2002.
Ma con Sentry-II, la NASA ha uno strumento in grado di calcolare rapidamente le probabilità di impatto per tutti i NEA noti, compresi alcuni casi speciali non catturati dal Sentry originale. Sentry-II riporta gli oggetti di maggior rischio nella tabella sentinella CNEOS.
Calcolando sistematicamente le probabilità di impatto in questo nuovo modo, i ricercatori hanno reso il sistema di monitoraggio dell'impatto più robusto, consentendo alla NASA di valutare con sicurezza tutti i potenziali impatti con probabilità fino a poche possibilità su 10 milioni.
"Il fatto che Sentry non potesse gestire automaticamente l'effetto Yarkovsky era una limitazione", ha detto Davide Farnocchia, un ingegnere del JPL che ha anche contribuito a sviluppare Sentry-II. "Ogni volta che ci siamo imbattuti in un caso speciale, come gli asteroidi Apophis e Bennu o 1950 DA, abbiamo dovuto fare analisi manuali complesse e dispendiose in termini di tempo. Con Sentry-II, non dobbiamo più farlo".
Un altro problema con l'algoritmo Sentry originale era che a volte non poteva prevedere con precisione la probabilità di impatto degli asteroidi che subiscono incontri estremamente ravvicinati con la Terra. Il moto di questi NEA viene significativamente deviato dalla gravità del nostro pianeta e le incertezze orbitali post-incontro possono crescere drammaticamente. In questi casi, i calcoli della vecchia sentinella potrebbero fallire, richiedendo un intervento manuale. Sentry-II non ha questa limitazione.
Il nuovo algoritmo modella migliaia di punti casuali non limitati da ipotesi su come la regione di incertezza possa evolversi; seleziona punti casuali in tutta l'intera regione di incertezza. L'algoritmo di Sentry-II si chiede quindi quali siano le possibili orbite all'interno dell'intera regione di incertezza che potrebbero colpire la Terra.
In questo modo, i calcoli di determinazione orbitale non sono modellati da ipotesi predeterminate su quali porzioni della regione di incertezza potrebbero portare a un possibile impatto. Ciò consente a Sentry-II di concentrarsi su scenari di impatto a probabilità più bassi, alcuni dei quali Sentry potrebbe aver perso.