Martedì 13 Novembre 2018
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1,2,3 Bennu!

1,2,3 Bennu!
Credit: NASA/Goddard/University of Arizona - Processing: M. Di Lorenzo

 Finalmente pubblicate le prime immagini "risolte" dell'asteroide, scattate da OSIRIS-REx nei giorni scorsi; la sonda è alla ricerca di eventuali sbuffi di gas da Bennu.

 Dieci giorni fa avevamo pubblicato le ultime immagini di Bennu ripreso da OSIRIS-REx; la più recente risaliva al 1 Ottobre e mostrava Bennu ancora puntiforme (0,19 pixel di diametro stimato), poichè lontano ben 192000 km, metà della distanza Terra-Luna. Da allora c'è stata grande attesa per le nuove immagini riprese da OSIRIS-REx dato che la sonda si è avvicinata rapidamente al suo obiettivo e, nella notte tra il 12 e il 13 Ottobre scorso, la distanza da Bennu è scesa sotto i 37000 km; a questa fatidica distanza, infatti, l'asteroide (che ha un diametro medio di circa 500 m, sulla base delle osservazioni radar fatte da Terra) avrebbe iniziato a misurare più di 1 pixel nelle immagini riprese dallo strumento "PolyCam".

 E oggi, finalmente, la NASA ha reso pubbliche le prime immagini in cui l'asteroide appare "risolto" ovvero più grande di un pixel sul sensore che le ha registrate1. Esse sono separate di 24 ore una dall'altra e sono mostrate, fortemente ingrandite, in sequenza nella seguente animazione:

Bennu Oct 2018 Pixel Zoom

  La prima immagine risale appunto al 13 Ottobre (09:23 UTC), quando la sonda era a una distanza di 33360 km da Bennu; in essa, l'asteroide sottende circa 1,1 pixel. La seconda immagine, scattata il giorno dopo alla stessa ora, mostra Bennu da 21347 km con 1,7 pixel di diametro mentre l'ultima, la più interessante, è stata scattata alle 9:23 UT del 15 Ottobre da soli 9736 km, quando l'asteroide copriva 3,75 pixel sul sensore OCAMS (PolyCam). L'angolo tra Sole, oggetto e sonda (il cosiddetto "angolo di fase") variava da 61,5° a 45,5°, quindi l'illuminazione è sempre più frontale, segno questo che la sonda si sta frapponendo tra il Sole e l'asteroide. Si tenga presente che in questo momento la distanza tra OSIRIS-REx e Bennu è scesa sotto i 4500 km e quindi le dimensioni apparenti sono più che raddoppiate rispetto all'ultima immagine della sequenza!

 Qui sotto, mi sono divertito a prendere l'ultima immagine, ingrandirla ovvero sovracampionarla di un fattore 4 (senza interpolare i pixel) per poi effettuare uno "smooth" gaussiano e poi uno "sharpening"; si tratta di un tentativo rozzo di "de-pixellizzare" e ricavare dettagli più fini ma il risultato non si può certo definire una immagine "super-risoluta"2; in ogni caso, anche se non si vedono per ora dettagli superficiali, si comincia già ad intuire la forma vagamente esagonale, con i poli leggermente sporgenti, cosa già vista dal radar e che fa somigliare Bennu a Ryugu. Nell'ultima elaborazione a destra, oltre a invertire l'immagine in negativo, ho tirato all'astremo il "gamma correction" scurendola per evidenziare i dettagli più deboli ma non ci sono strutture davvero evidenti in questo senso.

pOLYcAM 181015

Immagine originale del 25/10 sovracampionata (a sinistra), dopo l'applicazione di smoothing+ sharpening (al centro) e infine in negativo; la barra in basso indica il diametro effettivo dell'asteroide. - Credit: NASA/Goddard/University of Arizona - Processing: M. Di Lorenzo

 L'ultima elaborazione si lega a quella che è una delle attività principali del team a Terra da alcune settimane a questa parte. In effetti, già il 12 settembre OSIRIS-REx ha puntato la sua fotocamera scientifica a medio raggio (MapCam) catturando 64 immagini tutt'intorno all'asteroide, seguendo uno schema accuratamente coreografato. Il giorno prima aveva raccolto un mosaico simile di immagini con la sua fotocamera scientifica a lunga portata, la PolyCam. Nei giorni successivi, gli scienziati a Terra hanno esaminato attentamente le immagini, cercando eventuali segni di polvere nelle vicinanze dell'asteroide, cosa che potre rappresentare un pericolo per il veicolo spaziale mentre si avvicina. Alla fine, hanno stabilito che l'orizzonte è libero, per ora. OSIRIS-REx cercherà nuovamente segni di attività di tipo cometario (pennacchi di polvere) e anche di piccoli satelliti naturali dell'asteroide, quando sarà più vicina a Bennu.

 La seconda ricerca di pennacchi di polvere è programmata per due giorni nella primavera del 2019, quando il veicolo spaziale sarà a circa 5 km da Bennu. Per quelle osservazioni, la navicella spaziale sarà in una posizione ideale poichè vedrà Bennu in "contrluce" (con un angolo di fase elevato) in modo che la luce diffusa in avanti dalla polvere sia più visibile nei 13 mosaici che verranno catturati. La polvere non è l'unico potenziale pericolo che OSIRIS-REx sta cercando: già in questo autunno, la navicella utilizzerà PolyCam e MapCam per cercare i satelliti naturali. Qualsiasi pezzo di roccia che orbita attorno a Bennu ed è più grande di 10 centimetri sarà abbastanza luminoso da essere visto (supponendo un'albedo di almeno il 3%). Tra l'altro, se scoperto, un simile oggetto risulterebbe utile per determinare con precisione anche la massa di Bennu.

 

Note:

1: a rigore, per poter vedere qualche dettaglio, l'oggetto deve sottendere almeno 2 pixel in base al "teorema del campionamento"

2: La tecnica di "super-risoluzione" implica una operazione matematica di "deconvoluzione" tra l'immagine e la "point spread function", ovvero l'immagine prodotta da un oggetto puntiforme; quest'ultima è il risultato combinato dell'immagine di diffrazione del sistema ottico e delle caratteristiche del sensore; non essendo nota, era impossibile applicare la tecnica in questo caso.

 

Riferimenti:
https://www.asteroidmission.org/bennu-oct-2018-pixel-zoom/
https://www.asteroidmission.org/?latest-news=safety-science-osiris-rex-lookout-hazards-approach

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Marco Di Lorenzo (DILO)

Sono laureato in Fisica e insegno questa materia nelle scuole superiori; in passato ho lavorato nel campo dei semiconduttori e dei sensori d'immagine. Appassionato di astronautica e astronomia fin da ragazzo, ho continuato a coltivare queste passioni sul web, elaborando e pubblicando numerose immagini insieme al collega Ken Kremer. E naturalmente amo la fantascienza e la fotografia!

Sito web: https://www.facebook.com/marco.lorenzo.58
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