È il 9 maggio 2003 e l’atmosfera nella sala di controllo del Centro Spaziale di Uchinoura, nella prefettura di Kagoshima, è densa di un silenzio operativo rotto solo dalle chiamate di rito tra i responsabili dei sottosistemi. Sulla rampa di lancio, esposto ai venti dell’Oceano Pacifico, attende il vettore M-V, un colosso a propellente solido che rappresenta la punta di diamante della tecnologia missilistica dell’ISAS (l’Istituto di scienza spaziale e astronautica giapponese). A bordo, incapsulata nell’ogiva protettiva, riposa la sonda MUSES-C, un dimostratore tecnologico destinato a tentare un’impresa mai realizzata prima: prelevare campioni da un asteroide e riportarli a Terra. Il countdown scorre fluido fino allo zero. Alle ore 04:29 UTC, il primo stadio del razzo si accende con una violenza improvvisa, tipica dei motori a combustibile solido, proiettando il veicolo nel cielo giapponese con un’accelerazione brutale.
I dati telemetrici scorrono rapidi sui monitor: la pressione in camera di combustione è nominale e la traiettoria segue il corridoio di volo previsto. A differenza dei lanciatori a liquido, che permettono una regolazione fine della spinta, l’M-V è una "candela" che brucia con potenza inarrestabile fino all’esaurimento. Le separazioni degli stadi avvengono con precisione cronometrica; prima il booster, poi il secondo stadio. L’attenzione dei controllori di volo si sposta ora sulla fase più delicata: l’inserimento in orbita di trasferimento interplanetario. Il terzo stadio imprime l’ultima spinta necessaria per vincere la gravità terrestre. La telemetria conferma lo spegnimento e la separazione del veicolo spaziale. In questo istante, secondo la tradizione giapponese, la sonda perde il suo codice di progetto e riceve il nome ufficiale di missione: Hayabusa (Falco Pellegrino).
La tensione operativa non cala con il raggiungimento dell'orbita. I tecnici devono verificare immediatamente lo stato di salute della sonda, che ha subito notevoli vibrazioni durante l'ascesa. La priorità è la stabilizzazione dell'assetto e il dispiegamento dei pannelli solari, vitali per alimentare i sistemi di bordo e, successivamente, i quattro motori a ioni che costituiranno la propulsione principale per la lunga crociera. Il segnale viene agganciato dalla stazione di tracciamento di Goldstone della rete Deep Space Network: Hayabusa è viva, comunica e i pannelli stanno generando corrente. Nelle ore successive, il team di terra avvia la sequenza di checkout dei sistemi di navigazione autonoma e prepara l’attivazione dei catodi dei propulsori ionici. Nonostante l'apparente normalità delle procedure, c'è la consapevolezza che ogni comando inviato è un passo verso un ignoto balistico e ingegneristico, puntando verso un bersaglio minuscolo, l'asteroide 25143 Itokawa, distante milioni di chilometri.
La missione Hayabusa, conclusasi con uno storico rientro atmosferico nel 2010, ha segnato uno spartiacque fondamentale nella scienza planetaria, ridefinendo la nostra comprensione della struttura e della composizione degli asteroidi Near-Earth (NEA). Il risultato scientifico più eclatante, derivato sia dalle osservazioni in situ del 2005 che dall'analisi dei grani riportati a Terra, riguarda la natura fisica di Itokawa. Contrariamente alle ipotesi prevalenti che immaginavano gli asteroidi piccoli come monoliti solidi e compatti, i dati raccolti hanno rivelato che il corpo celeste è un "rubble pile" (mucchio di macerie): un aggregato di frammenti rocciosi di varie dimensioni tenuti insieme esclusivamente dalla debole mutua gravità. La densità stimata, incredibilmente bassa (circa 1,9 grammi per centimetro cubo), ha confermato una porosità interna elevata, suggerendo che l’asteroide si sia formato dalla riaggregazione di detriti generati dalla distruzione catastrofica di un corpo progenitore più grande.
L'analisi di laboratorio effettuata sulle oltre 1500 particelle recuperate dalla capsula di rientro ha fornito la prova definitiva di una connessione che gli astronomi cercavano da decenni: il legame tra gli asteroidi di tipo S (silicacei) e le condriti ordinarie, la classe di meteoriti più comune trovata sulla Terra. La composizione mineralogica dei campioni di Hayabusa è risultata identica a quella delle condriti di tipo LL (basso ferro, basso metallo). Questo risultato ha risolto il cosiddetto "paradosso spettroscopico": sebbene gli spettri degli asteroidi di tipo S e delle condriti ordinarie fossero simili, non erano identici a causa di una discrepanza nel colore (gli asteroidi apparivano più rossi).
Le analisi sui campioni hanno dimostrato che questa alterazione cromatica è dovuta allo "space weathering" (erosione spaziale). Le particelle riportate mostravano nanoparticelle di ferro metallico e solfuri sulla superficie dei cristalli, prodotte dall'impatto continuato del vento solare e dei micrometeoriti. Questo processo altera le proprietà ottiche della superficie dell'asteroide nel tempo, facendolo apparire diverso dai meteoriti freschi che cadono sulla Terra, i quali perdono la crosta esterna durante l'attraversamento atmosferico. Oltre alla conferma litologica, la missione ha validato l'efficacia dei motori a ioni per missioni di lunga durata e la capacità di navigazione autonoma in prossimità di corpi a bassa gravità, stabilendo uno standard operativo per le future missioni di esplorazione dei corpi minori.
