Un team di scienziati avevano proposto una missione alla NASA nel 2019 per sondare una famiglia di strani corpi ghiacciati chiamati Centauri. La NASA ha deciso di non perseguire l'idea; alla fine il processo si è concluso con la selezione nel giugno 2021 di due nuove missioni su Venere. Il team non si è perso d'animo e ha continuato a sperare di lanciare un giorno una missione verso i Centauri.
Gli scienziati che avevano proposto la missione, infatti, non erano ancora pronti a lasciarla andare come ha spiegato a Space.com Kelsi Singer, uno scienziato planetario del Southwest Research Institute in Colorado.
Così Singer e i suoi colleghi hanno dato un'altra occhiata alla loro idea e le hanno dato un aggiornamento. Erano fiduciosi sui ritorni scientifici che la missione poteva offrire e sull'importanza di visitare i Centauri da vicino. "Poi ci siamo resi conto che c'è una domanda così elevata di tempo per i telescopi spaziali", ha spiegato Singer.
Singer e i suoi colleghi sostengono che la loro missione offre alcuni vantaggi reali anche agli scienziati che non hanno alcun interesse per gli strani e gelidi Centauri. "Ci sono alcuni vantaggi nell'arrivare così lontano, e non è molto comune avere un telescopio spaziale così lontano", ha affermato Singer.
Ciò che il viaggio verso i Centauri offrirebbe in modo univoco è uno strumento che potrebbe avere una gamma di visione più ampia e un angolo diverso sugli oggetti nel sistema solare rispetto, ad esempio, al telescopio spaziale Hubble intrappolato in orbita attorno alla Terra. Inoltre, la polvere nel sistema solare interno riflette la luce, cosa che una missione nello spazio profondo potrebbe evitare, affinando la sua visione.
Non è un sistema che farebbe appello, o addirittura sarebbe fattibile per tutta la ricerca. Ma non è necessario che lo sia; ha lo scopo di aumentare i ritorni della scienza, non di sostituire la flotta di telescopi spaziali della NASA. "Vorremmo non replicare qualcosa che è già stato pianificato", ha dichiarato Singer. "Vorremmo davvero provare a riempire un buco."
Anche con l'aggiunta del lavoro astronomico, il cuore della missione rimarrebbe i Centauri. Questi oggetti hanno preso il nome perché mostrano le caratteristiche sia degli asteroidi che delle comete, ricordando agli astronomi gli esseri mitici che univano una testa e un busto umani con il corpo di un cavallo.
Ora, gli scienziati sanno che i centauri sono più accuratamente descritti come il predecessore di una cometa. "Sono fondamentalmente oggetti della fascia di Kuiper che sono più vicini", ha detto Singer, riferendosi ai corpi ghiacciati scoperti oltre Nettuno. "Sono stati in una specie di congelamento profondo, e ora sono solo, per caso interazioni gravitazionali, che vengono respinti".
Gli scienziati sanno che i Centauri sono nuovi arrivati nel regno dei pianeti giganti perché la regione è un territorio pericoloso; un oggetto può sferragliare là fuori solo per così tanto tempo prima che un pianeta si scontri con esso o lo mandi a rimbalzare verso l'interno o verso l'esterno – sulla scala da 100.000 a 10 milioni di anni, una piccola frazione dell'età del sistema solare.
"Tutti pensano di lavorare su corpi primitivi", ha detto Singer. "Ma non sono nemmeno vicini ai primitivi rispetto agli oggetti della Fascia di Kuiper, perché hanno avuto così tante cose che sono successe a loro". Gli asteroidi sono gli avanzi della formazione dei pianeti, certo, ma alcuni hanno attraversato così tante collisioni che sono semplicemente cumuli di macerie.
Gli asteroidi troiani, la maggior parte dei quali orbitano attorno al Sole alla stessa distanza di Giove, sono talvolta soprannominati "fossili" della formazione del sistema solare – ecco perché la NASA ha lanciato la missione Lucy nell'ottobre 2021 per volare da una manciata di questi oggetti. Ma mentre Centauri e Troiani probabilmente si formarono nello stesso luogo gelido, i Troiani raggiunsero l'orbita di Giove molto prima che i Centauri lasciassero il loro congelatore.
Sebbene gli scienziati sperino che i centauri siano incontaminati, quell'aggettivo non dovrebbe in alcun modo implicare noioso. "Hanno atmosfere, hanno il coma un po 'come le comete in alcuni casi", ha detto Singer. "C'è l'opportunità di avere una vera geologia anche lì."
Ma c'è di più. "La cosa davvero strana è che alcuni di loro hanno anelli, e non abbiamo idea di come si siano formati fondamentalmente", ha detto Singer. "Ci sono molte idee divertenti là fuori, ma non abbiamo molti dati per capire come formare - questi sarebbero i primi piccoli corpi con anelli che verrebbero visitati".
Il più grande di questi oggetti si chiama Chariklo. Scoperto nel 1997, Chariklo è di circa 190 miglia (300 chilometri) di diametro, orbita attorno al sole tra Saturno e Urano e ha un sistema di anelli. Ma l'orbita di Chariklo significa che l'oggetto non trascorre molto tempo nel piano principale del sistema solare, quindi cronometrare una visita è difficile.
"Ci piacerebbe dire che andremo al più grande, ma il più grande non è molto facile da raggiungere", ha detto Singer. Invece, la missione sta prendendo di mira il secondo centauro più grande, chiamato Chirone. "Chirone è un po' il punto debole, perché ha un'orbita molto più piacevole e possiamo anche andare a molti altri oggetti contemporaneamente a Chirone".
Scoperto due decenni prima di Chariklo, Chirone è di circa 140 miglia (220 km) di diametro e vaga anche tra le orbite di Saturno e Urano, solo con molto meno di un'inclinazione. Gli scienziati pensano che abbia anelli e sputi materiale nello spazio. "Ci piace descriverlo come un mini-pianeta perché ha tutte queste cose interessanti in corso", ha detto Singer. "Non è una patata spaziale", ha aggiunto. "È difficile persino indovinare come potrebbe essere la superficie, ma avrebbe sicuramente una geologia interessante e con ogni probabilità cose che non abbiamo mai visto da nessun'altra parte".
L'aggiunta del telescopio spaziale al progetto ha spostato il concetto di missione dalla categoria di scienze planetarie più piccola della NASA alla classe New Frontiers di medie dimensioni, e la missione si baserebbe sul lavoro di una precedente missione New Frontiers, New Horizons, su cui singer ha anche lavorato.
Quel veicolo spaziale è stato lanciato nel 2006 e ha sorvolato Plutone nel 2015, fornendo il primo sguardo ravvicinato al mondo e rivelando fenomeni che gli scienziati non si sarebbero mai sognati di trovare lì; il veicolo spaziale ha anche sorvolato un oggetto della fascia di Kuiper ora soprannominato Arrokoth nel 2019. L'orbita di Urano, la gamma esterna del roaming di Chirone, è la metà del distanza dal Sole di Plutone, tagliando drasticamente la durata di una missione sul Centauro rispetto al volo di New Horizons.
Come New Horizons, la missione Centaur volerebbe oltre piuttosto che orbitare attorno ai suoi obiettivi, raccogliendo quanti più dati possibili durante il breve incontro. Ma la missione Centaur avrebbe portato anche rinforzi: minuscoli cubesat, forse fino a 10 di loro. Ad ogni sorvolo, gli scienziati avrebbero schierato uno di questi esploratori, organizzando il cubesat per sorvolare il Centauro circa mezza giornata prima o dopo il veicolo spaziale principale.
Questo è mezzo giorno centauro, non mezzo giorno terrestre: con il programma scaglionato, il lato che il veicolo spaziale principale ha visto di notte sarebbe alla luce del giorno per il cubesat; cucire insieme i due flyby e gli scienziati potrebbero mappare l'intera superficie del mondo. È una tecnica che Singer ritiene sarebbe fattibile in molte più destinazioni rispetto ai Centauri – purché qualsiasi cosa tu voglia studiare giri almeno ogni 20 giorni terrestri o giù di lì, la logistica funziona, ha detto.
La NASA dovrebbe richiedere idee per le missioni New Frontiers entro il 2024. Gli scienziati non sanno ancora quali corpi del sistema solare saranno priorità per quel round di proposte; queste priorità provengono da un massiccio piano di 10 anni che gli scienziati si aspettano di pubblicare in circa un mese.
Per ora, Singer e i suoi colleghi sono concentrati sul rendere il concetto di missione il più forte possibile e sostenere l'idea che le missioni interdisciplinari valgano la pena considerare, un approccio che non corrisponde al processo tradizionale della NASA per la selezione delle missioni. "Non ho visto nient'altro là fuori come questo, ma penso che sia principalmente a causa del modo in cui è la struttura di finanziamento", ha detto. "La cosa grandiosa, inoltre, è che continuiamo a scoprire più centauri", ha detto Singer. "Quindi questo non potrà che migliorare, per fortuna".