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Planetary Society STEP Grant 2021:

Demystifying Near-Earth Asteroids

(D-NEAs)



Che cos'e' il Progetto D-NEAs

  • Gli asteroidi vicini alla Terra (near-Earth Asteroids in inglese, NEAs) sono definiti come una sotto-popolazione di asteroidi il cui perielio (cioe' il punto piu' vicino al Sole lungo la loro orbita) e' piu' piccolo di 1.3 unita' astronomiche, ovvero la distanza media tra il Sole e la Terra. In termini piu' pratici, questo vuol dire che i NEAs si muovono nello spazio vicino alla Terra, rappresentando sia una opportunita' di ricerca, che un pericolo alla nostra societa'. I NEAs hanno origine nella fascia principale di asteroidi tra Marte e Giove, e sono strettamente correlati alle meteoriti trovate sulla Terra. Studiare e studiare il modo piu' approfondito le caratteristiche dei NEAs e' percio' un artimento fondamentale nella moderna ricerca nel campo dei corpi minori del Sistema Solare. L'ottimizzazione delle sinergie tra scienza, esplorazione umana, e sfruttamento delle risorse rappresenta la sfida principale ed opportunita' nel campo doi ricerca dei NEA nel ventunesimo secolo. Un prerequisito critico e' una maggiore conoscenza sulla loro natura. In questo senso, osservazioni prodotte dallo spazio e da missioni spaziali sono impagabili, ma possono essere effettuate solo per un numero ristretto di oggetti. Tuttavia, la natura della superficie degli asteroidi e della loro struttura interna e' molto varia, e metodi alternativi sono necessari per la stima delle proprieta' di un grande numero di oggetti. L'obiettivo del progetto D-NEAs e' di sviluppare un nuovo metodo di caratterizazione di asteroidi vicini alla Terra, che usa principalmente osservazioni effettuate da terra. Il progetto ha un alto rapporto costi-benefici, e contribuisce direttamente a due Core Enterprises della Planetary Society.
  • Capire meglio la loro natura' e' un prerequisito fondamentale verso questo scopo. In questo senso, osservazioni fatte dal satelliti spaziali sono di fondamentale importanza, ma possono essere effettuate solo per un numero ristretto di oggetti. D'altra parte, la struttura interna e i materiali presenti sulla superficie degli asteroidi sono molto varie, ed e' necessario un approccio alternativo per la caratterizzazione di un numero piu' grande di oggetti. L'obiettivo del progetto D-NEAs e' di sviluppare nuovi metodi che consentono la caratterizzazione dei NEAs tramite osservazioni fatte da terra. Il progetto proposto ha un rapporto benefici su costi molto alto, e contribuisce direttamente a due Core Entrerprises della Planetary Society.
  • Il progetto Demystifying Near-Earth Asteroids (D-NEAs) e' finanziato dalla Planetary Society STEP Grant 2021, ed ha l'obiettivo di sviluppare un nuovo metodo che permetta di caratterizzare gli asteroidi usando principalmente osservazioni fatte da Terra. Il particolare, l'obiettivo del progetto e' lo sviluppo di un modello per la caratterizzazione delle proprieta' termiche.
  • L'idea a su cui si fonda il metodo e' basata sull'effetto Yarkovsky, un fenomeno non gravitazionale che perturba il semiasse maggiore dell'orbita degli asteroidi. Questo effetto accoppia la dinamica degli asteroidi con la loro composizione e le loro proprieta' fisiche. La nostra idea per la derivazione delle proprieta' termiche dei NEAs e' costruita su questi fatti. I modelli matematici dell'effetto Yarkovsky ci permettono di predire la perturbazione del semiasse maggiore, assumendo che certi parametri che entrano nel modello siano conosciuti. D'altra parte, le osservazioni astrometriche e la determinazione orbitale ci permettono di misurare direttamente la perturbazione. Di conseguenza, almeno una delle proprieta' dell'asteroide puo' essere stimata tramite la comparazione della perturbazione predetta dal modello con quella misurata dalla determinazione orbitale. Pertanto, almeno un asteroide proprietà che determina il tasso di deriva potrebbe essere stimata confrontando il il da/dt previsto dal modello e l'entità misurata (da/dt)m dell'effetto, come illustrato in Fig. 1:

    La conduttivita' termica e' il parametro piu' critico, dato che l'incertezza del suo valore puo' essere di diversi ordini di grandezza. Inoltre e' un parametro fondamentale per la stima dell'inerzia terminca, che permette di fare delle ipotesi sulla porosita' della superficie e sulla sua coesione.
  • Durata: 01.04.2022 -- 31.03.2024

    • Obiettivi:

    • Modellare le proprieta' termiche delle superifici degli asteroidi usando osservazioni fatte da terra
    • Sviluppare un modello Monte Carlo
    • Studiare l'effetto dell'eccentricita' dell'orbita sulla stima delle proprieta' della superficie
    • Effetti di eterogeneita' nella densita' dell'oggetto
    • Modellare la variazione dell'inerzia termica lungo l'orbita
    • Parallelizzare il codice Monte Carlo
    • Supporto per le osservazioni da telescopio

    Riconoscimento

  • Ringraziamo la Planetary Society STEP Gran, che e' resa possibile dalla generosita' dei membri della Planetary Society.

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