È il 13 giugno 2010. Presso il centro di controllo della JAXA, l'agenzia spaziale giapponese, l'atmosfera è carica di tensione. La sonda spaziale Hayabusa, lanciata il 9 maggio 2003 dal centro spaziale di Uchinoura a bordo di un vettore a propellente solido M-V, sta per concludere un viaggio interplanetario durato sette anni. La navicella, originariamente progettata come dimostratore tecnologico, ha affrontato una serie complessa di anomalie tecniche durante la sua odissea verso l'asteroide Itokawa: gravi perdite di propellente chimico, la rottura di due ruote di reazione su tre e il progressivo deterioramento di tutti i suoi motori a propulsione ionica. Nonostante queste avversità, che hanno costretto gli ingegneri a sviluppare soluzioni software e hardware alternative per mantenere il controllo d'assetto, il team di navigazione è riuscito a guidare il veicolo fino alle porte della Terra.
Alle ore dieci e cinquantuno UTC, giunge la conferma telemetrica tanto attesa sui monitor dei tecnici giapponesi: la capsula di rientro si è separata con successo dal corpo principale della sonda. La manovra di distacco avviene a una distanza di centinaia di migliaia di chilometri dal nostro pianeta, secondo una geometria predefinita. Da questo momento, il piccolo contenitore sigillato, che trasporta i campioni raccolti sulla superficie di Itokawa, segue una traiettoria balistica indipendente verso la superficie terrestre. La sonda madre, ormai priva di propellente chimico per effettuare una manovra di deviazione orbitale che le permetterebbe di sorvolare l'atmosfera e proseguire nello spazio profondo, è destinata a bruciare, accompagnando la capsula fino all'ultimo istante del suo viaggio.
L'obiettivo comune è la remota area militare di Woomera, situata nel deserto dell'Australia meridionale, dove le autorità locali hanno concesso i permessi speciali di atterraggio. Le stazioni di rilevamento a terra tracciano con precisione i segnali radio. Alle ore tredici e cinquantuno UTC, entrambi gli oggetti penetrano nei veli superiori dell'atmosfera terrestre. La velocità relativa di ingresso è stabilita a ben 12 chilometri al secondo, un valore tipico dei rientri da orbite interplanetarie che sottopone le strutture a sollecitazioni termiche ed aerodinamiche immense.
La sonda madre ha una massa complessiva di 510 chilogrammi ed è priva di scudo protettivo. Essa si frantuma rapidamente in una pioggia di detriti incandescenti, un fenomeno registrato dagli scienziati a bordo di un velivolo della NASA attrezzato con telecamere ad alta definizione. Davanti a questa scia di fuoco, quasi invisibile ma protetta dal suo scudo termico in carbonio-fenolico, corre la capsula di rientro di soli quaranta centimetri di diametro. Il guscio protettivo sopporta temperature estreme e forti accelerazioni prima che l'attrito atmosferico ne rallenti drasticamente la discesa.
A una quota stimata di pochi chilometri, i sistemi automatici della capsula comandano l'espulsione dello scudo termico ormai esausto e l'apertura del paracadute. Il radiofaro di bordo si attiva immediatamente, trasmettendo il segnale che conferma la discesa controllata. Le squadre di recupero della JAXA, schierate nel deserto australiano, iniziano a triangolare la sorgente radio nel buio della notte. Nelle ore successive, durante la mattina del 14 giugno 2010, gli elicotteri individuano la capsula intatta sulla sabbia rossa. Le delicate operazioni di messa in sicurezza cominciano immediatamente, ponendo fine alla fase operativa nello spazio e dando inizio alle lunghe procedure di analisi in laboratorio.
I risultati scientifici della missione Hayabusa hanno aperto una nuova fase nello studio dei corpi minori del sistema solare. Nonostante le difficoltà incontrate nel funzionamento del meccanismo di raccolta dei campioni, che non ha sparato il proiettile previsto contro la superficie dell'asteroide Itokawa, l'analisi della capsula ha rivelato la presenza di oltre millecinquecento microparticelle minerali. Questi minuscoli granelli di polvere silicea, catturati all'interno del contenitore metallico durante i brevi contatti con la superficie, hanno fornito agli scienziati campioni incontaminati di un asteroide di tipo S, mai analizzati direttamente prima in un laboratorio terrestre. Le accurate analisi petrologiche, mineralogiche e isotopiche condotte su questi grani hanno risolto una controversia astronomica che durava da decenni, confermando il legame genetico diretto tra gli asteroidi di tipo S, molto diffusi nel sistema solare interno, e le meteoriti note come condriti ordinarie del gruppo LL.
La prima importante scoperta ha riguardato la struttura fisica del piccolo asteroide. Le immagini ravvicinate ottenute dalle telecamere multispettrali e le misurazioni di massa effettuate tramite la telemetria di discesa hanno permesso di calcolare una densità media di circa uno virgola nove grammi per centimetro cubo. Questo valore, omettendo la densità tipica delle singole rocce condritiche silidriche, indica una porosità interna di circa il 40 per cento. I dati hanno così confermato l'ipotesi che Itokawa non sia un singolo frammento di roccia monolitico, bensì un ammasso di detriti e ciottoli debolmente legati dalla gravità reciproca, definibile come un aggregato a debole coesione. Questa configurazione indica che l'asteroide si è formato dalla riaggregazione gravitazionale dei detriti accumulatisi a seguito della distruzione di un corpo progenitore più grande.
Le approfondite analisi di microscopia elettronica eseguite sui campioni hanno rivelato tracce di degradazione spaziale. Sulla superficie esterna di molti granelli è stata individuata una sottile pellicola vitrea contenente nanoparticelle di ferro metallico, un prodotto del bombardamento incessante del vento solare e dei micrometeoriti. Questo fenomeno altera lo spettro di riflettanza delle rocce esposte nello spazio, aiutando a comprendere la discrepanza ottica tra gli asteroidi osservati dai telescopi e le meteoriti cadute sulla Terra. Inoltre, la geocronologia isotopica ha consentito di datare l'evento d'impatto che ha distrutto il corpo genitore a circa 1,5 miliardi di anni fa, offrendo un quadro utile sulla dinamica collisionale della fascia principale. Recenti studi sui campioni hanno persino individuato tracce di cloruro di sodio associate a minerali idrati, indicando che anche i corpi di tipo S potrebbero aver ospitato acqua liquida e aver contribuito all'evoluzione chimica del nostro pianeta.
La missione ha lasciato una significativa eredità scientifica e metodologica. Essa ha dimostrato che campioni microscopici, di dimensioni inferiori a cento micrometri, possono essere analizzati con successo per ricostruire la complessa storia termica e chimica di un corpo celeste. Questo risultato ha supportato lo sviluppo delle successive missioni di ritorno campioni, dimostrando l'efficacia della pianificazione tecnica nella decodifica delle origini del sistema solare.
