Nello spazio profondo, le traiettorie da un punto A a un punto B non si ottengono solo con l’uso di propellente, ma anche sfruttando l’architettura invisibile della gravità planetaria. È esattamente ciò che ha fatto la sonda Psyche della NASA, completando con successo un passaggio ravvicinato (flyby) sopra i cieli di Marte il 15 maggio 2026. Sfruttando il Pianeta Rosso come una “fionda planetaria”, la sonda ha ottenuto la spinta necessaria per dirigersi verso la sua destinazione finale: il misterioso asteroide metallico 16 Psyche, situato nella fascia principale degli asteroidi tra le orbite di Marte e Giove. Un’operazione eseguita senza consumare il propellente di bordo, preservando le risorse per la lunga fase di studio che l’attende.

La sonda ha effettuato il suo massimo avvicinamento a Marte portandosi a soli 4.609 chilometri dalla superficie del pianeta, una distanza inferiore all’altezza a cui orbita Phobos. Questo incontro ravvicinato non è stato solo un momento spettacolare, ma un’operazione ingegneristica che ha richiesto calcoli complessi. Monitorando i segnali radio in tempo reale attraverso il Deep Space Network (DSN) della NASA, la rete globale di antenne paraboliche per le comunicazioni interplanetarie, il team di navigazione del Jet Propulsion Laboratory (JPL) in California ha confermato l’esito della manovra analizzando lo spostamento Doppler del segnale radio inviato dalla sonda. I dati geometrici e orbitali confermano che la gravità di Marte ha impresso alla sonda un incremento di velocità di circa 1.600 km/h, modificando contemporaneamente il suo piano orbitale rispetto al Sole di circa 1 grado. Questa impercettibile variazione angolare, combinata con l’accelerazione, è fondamentale per allineare la traiettoria della sonda a quella dell’asteroide. Grazie a questa “spinta marziana”, l’arrivo a destinazione, attorno a Psyche, nel cuore della fascia principale degli asteroidi, è confermato per l’estate del 2029.

Questo incontro ravvicinato ha offerto ai ricercatori una rara prospettiva del Pianeta Rosso. Avvicinandosi da un angolo di fase molto elevato, la sonda ha immortalato Marte inizialmente come una sottile falce retroilluminata, brillante per la forte diffusione della luce solare attraverso l’atmosfera polverosa del pianeta. Successivamente, passando sopra l’emisfero diurno, Psyche ha ripreso migliaia di immagini ad alta risoluzione, catturando dettagli nitidissimi della calotta polare meridionale (ricca di ghiaccio d’acqua e larga oltre 700 km), del gigantesco cratere a doppio anello Huygens (di circa 470 km di diametro) e delle spettacolari strutture sabbiose modellate dal vento nella storica regione di Syrtis Major. Per convalidare i dati, il team che controlla la sonda ha incrociato le informazioni con quelle raccolte in contemporanea da una vera e propria flotta di robot marziani, tra cui i rover Perseverance e Curiosity della NASA e i telescopi orbitali MRO, Mars Odyssey, Mars Express ed ExoMars Trace Gas Orbiter.

I misteri dell’asteroide 16 Psyche

Ora che Marte è alle spalle, la sonda riprenderà a fare affidamento sul suo sistema di propulsione a ioni, che utilizza grandi pannelli fotovoltaici per generare elettricità e accelerare ioni di gas xenon attraverso propulsori a effetto Hall, garantendo una spinta costante ed estremamente efficiente per miliardi di chilometri. L’obiettivo finale è l’asteroide 16 Psyche, un oggetto unico nel suo genere scoperto nel 1852 dall’astronomo napoletano Annibale de Gasparis, di cui abbiamo parlato anche qua sul blog con l’articolo “Sulle tracce di Annibale de Gasparis“. Con un diametro massimo di circa 280 chilometri nel suo punto più largo (è un ellissoide triassale con dimensioni di 278 × 238 × 171 km), Psyche è un corpo di massa non trascurabile fra i corpi minori del sistema solare. La caratteristica che lo rende straordinario è la sua composizione: a differenza della stragrande maggioranza degli asteroidi, composti prevalentemente da roccia, silicati o ghiaccio, Psyche è un mondo metallico. Le analisi radar condotte da Terra indicano una densità elevatissima e una superficie dominata da una miscela di ferro e nichel. Tuttavia, non dobbiamo immaginarci un asteroide interamente metallico. In effetti, la densità media stimata di 16 Psyche è di poco inferiore a 4 g/cm³, mentre, se fosse completamente metallico, sarebbe di circa 8 g/cm³. Quindi, supponendo che l’asteroide non presenti vuoti interni, solo il 30-60% del suo volume sarebbe composto di metallo.
Esplorare Psyche non significa solo studiare un asteroide unico nel suo genere, ma compiere un viaggio archeologico alle origini del nostro Sistema Solare e del nostro stesso pianeta. Infatti, i ricercatori ipotizzano che Psyche sia il nucleo parziale esposto di un antico protopianeta, ovvero uno dei mattoni primordiali che, scontrandosi e accrescendosi miliardi di anni fa, hanno dato vita ai pianeti rocciosi come la Terra, Marte, Venere e Mercurio. Durante le caotiche fasi di formazione planetaria, questo protopianeta primordiale deve aver subito impatti devastanti da altri asteroidi che hanno letteralmente strappato via la sua crosta rocciosa esterna e il mantello di silicati, lasciando il nucleo metallico nudo e congelato, direttamente esposto al vuoto dello spazio interplanetario. Poiché gli esseri umani non possono perforare la Terra fino al suo nucleo – situato a migliaia di chilometri sotto i nostri piedi in condizioni di pressione e calore proibitive – Psyche rappresenta l’unica opportunità per studiare direttamente il “cuore” di un mondo roccioso. Quando la sonda arriverà a destinazione nell’agosto 2029, si inserirà in una serie di orbite circolari progressivamente più basse per mappare la topografia dell’asteroide, analizzarne le anomalie gravitazionali, verificare la presenza di un antico campo magnetico residuo (la cui scoperta confermerebbe definitivamente la presenza di un nucleo fuso primordiale) e mappare la distribuzione degli elementi chimici. Non resta che attendere tre anni: la rotta è tracciata, e la sonda corre veloce verso i segreti custoditi nel cuore di metallo di questo antico protopianeta del Sistema Solare.