Preliminary modeling of the dynamical environment around asteroid Apophis across Earth fly-by

In the context of the research field of Planetary Defense, asteroid Apophis, since its first detection in 2004, has interested the scientific and civil community due to its high risk of impact with the Earth in April 2029. Although this eventuality is now excluded, the asteroid will still present one of the most unique events that mankind has ever witnessed: a fly-by at 38000 km from our planet. This scenario identifies unique opportunities to investigate asteroids, in particular their internal structure, their composition and how its structural and shape properties could be modified when subjected to particular force fields, such as those affecting a fly-by with the Earth. The objective of this thesis is to characterize the dynamic environment that will affect the satellite involved in the RAMSES mission, in order to define which of the forces at play is predominant. The characterization includes gravitational contributions from Apophis, Earth, the Moon and the Sun, Solar Radiation Pressure (SRP) and Earth's J2 effect. An analysis of their evolution with respect to the mission epochs and spacecraft range from Apophis is performed and discussed.

Nel contesto della ricerca nell'ambito di Difesa Planetaria, l'asteroide Apophis, fin dal suo rilevamento nel 2004, ha interessato la comunità scientifica e non solo per il suo elevato rischio di impatto con la Terra nell'Aprile 2029. Seppure questa eventualità è ormai stata messa fuori discussione, l'asteroide presenterà comunque uno degli eventi più unici a cui il genere umano abbia mai assistito: un passaggio a 38000 km dal nostro pianeta. Questo scenario individua delle opportunità per indagare gli asteroidi, in particolare la loro struttura interna, la loro composizione e come le loro proprietà strutturali e dinamiche, come la rotazione, potrebbero modificarsi se soggette a particolari campi di forza, come quelli che interessano un fly-by con la Terra. L'obiettivo di questa tesi è caratterizzare l'ambiente dinamico che interesserà il satellite impegnato nella missione ad Apophis, al fine di definire quale delle forze in gioco è predominante. Il modello includerà il contributo di accelerazione gravitazionale di Apophis, della Terra (con l'aggiunta del contributo di J2), della Luna e del Sole e della Pressione di radiazione solare (SRP). L'analisi considererà l'andamento dei contributi in termini di accelerazioni rispetto al tempo (epoca della missione) e alla distanze del satellite da Apophis, considerato come origine del sistema di riferimento del modello dinamico.