Missione RAMSES (ESA) di Difesa Planetaria: studio dell’asteroide Apophis durante il fly-by con la Terra del 2029

The RAMSES (Rapid Apophis Mission for SpacE Safety) space mission of ESA has been conceived to study the effects of the Earth Close Approach (ECA) of asteroid (99942) Apophis, expected on 13 April 2029. This close encounter represents an opportunity to investigate the tidal forces and geophysical phenomena resulting from the interaction between a small body and the Earth, with direct implications for Planetary Defense and for understand the internal structure of asteroids. The main goal of this thesis is to provide a detailed review of the scientific and technological context of the RAMSES mission, placing it within the broader framework of the coordinated response of the international scientific community to the close approach of Apophis. For this purpose, a general overview of Near-Earth Asteroids (NEAs) is presented, with particular focus on the main physical and dynamical parameters of Apophis, together with a description of the scientific objectives and architecture of the mission, with special attention to the payloads planned on board the main spacecraft and the CubeSats. The work also discusses the main measurements (optical, thermal, radar and radio-science) that RAMSES aims to obtain and how these can be combined to constrain the internal structure, rotational state and orbital evolution of the asteroid before, during and after the ECA. Overall, RAMSES emerges as an important step towards a more complete understanding of NEAs, relevant for the definition of preventive Planetary Defense strategies against potentially hazardous asteroids, as well as a testbed for new technologies for the exploration of small bodies in the Solar System.

La missione spaziale RAMSES (Rapid Apophis Mission for SpacE Safety) dell’ESA è stata concepita per studiare gli effetti dell’Earth Close Approach (ECA) dell’asteroide (99942) Apophis previsto per il 13 aprile 2029. Questo incontro ravvicinato rappresenta un’opportunità per analizzare le forze mareali e i fenomeni geofisici risultanti dall’interazione tra un corpo minore e la Terra, con implicazioni dirette per la Difesa Planetaria e per la comprensione della struttura interna degli asteroidi. L’obiettivo principale dell’elaborato è fornire una rassegna dettagliata del contesto scientifico e tecnologico della missione RAMSES, collocandola poi nel più ampio scenario della risposta coordinata della comunità scientifica internazionale all’evento del passaggio ravvicinato di Apophis. A questo scopo, viene fornita una panoramica generale sui Near-Earth Asteroids (NEAs) , analizzando in particolare i principali parametri fisici e dinamici di Apophis, e viene fornita una descrizione degli obiettivi scientifici e dell’architettura della missione, con particolare attenzione alla strumentazione prevista a bordo della sonda principale e dei CubeSat. Nel lavoro vengono discusse inoltre le principali misure (ottiche, termiche, radar e di radio-science) che RAMSES si prefigge di acquisire e come queste possano essere combinate per vincolare la struttura interna, lo stato rotazionale e l’evoluzione dell’asteroide prima, durante e dopo l’ECA. Nel complesso, RAMSES si configura come un passo importante verso una comprensione più completa dei NEA, rilevante per la definizione di strategie preventive di Difesa Planetaria nei confronti degli asteroidi potenzialmente pericolosi, oltre che un banco di prova per nuove tecnologie di esplorazione dei piccoli corpi del Sistema Solare.