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InSight: un assistente in orbita di Marte

InSight: un assistente in orbita di Marte

MROA distanza di 14 mesi dall’arrivo sul pianeta rosso della missione InSight, la NASA ha predisposto la modifica dell’orbita descritta da Mars Reconnaissance Orbiter, che dal 2006 staziona intorno a Marte. Si tratta di un’operazione necessaria a garantire la funzione di ripetitore dei dati che il lander della sonda Insight trasmetterà durante la discesa sulla superficie marziana prevista il 28 settembre 2016. Un’accensione di 77 secondi dei motori, di cui è dotata MRO, ne ha permesso il riposizionamento in modo tale da captare i segnali durante l’intera manovra di avvicinamento al suolo del lander fino al completamento del touch-down. Mars Reconnaissance Orbiter, che ha già seguito la discesa del rover Curiosity nel 2008, sta svolgendo un costante lavoro di monitoraggio di Marte attraverso il radar Sharad (Shallow Subsurface Radar), sviluppato e realizzato da Thales Alenia Space per conto dell’Agenzia Spaziale Italiana (Asi) e dell’Università La Sapienza di Roma.

Insight landerInsight (acronimo di Interior exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) avrà il compito di esplorare in profondità il suolo marziano per ottenere informazioni utili a ricostruire la storia geologica del pianeta. Il lancio della sonda è previsto a marzo 2016 con un razzo Atlas 5 dalla base di Vandenberg, in California. L’approdo è stato programmato nell’emisfero sud di Marte dopo un viaggio di 6 mesi e mezzo. La tipologia di missione e le caratteristiche del lander richiamano quelle della sonda Phoenix, approdata nel 2008 nella zona settentrionale di Marte e ancoratasi al suolo appoggiata su tre zampe metalliche, dopo aver completato la discesa con l’ausilio di un paracadute. I due principali strumenti scientifici con cui sarà equipaggiata la sonda Insight sono di progettazione francese, il SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure) per la misurazione dell’attività sismica, e tedesca, HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package) per la rilevazione del flusso termico fino a una profondità di 5 metri. A bordo della sonda, dotata di un braccio robotico, anche lo strumento RISE (Rotation and Interior Structure Experiment), sviluppato dal Jet Propulsion Laboratory di Pasadena per misurare con estrema precisione il moto di rotazione di Marte. In più una strumentazione meteorologica completa per consentire di realizzare un vero e proprio bollettino del tempo nella zona di atterraggio. La missione Insight, costerà 500 milioni di euro e avrà una durata corrispondente a due anni terrestri, ovvero un anno marziano.

MarCODurante il viaggio verso Marte, la sonda InSight della NASA sarà seguita da due piccoli satelliti, sviluppati dal Jet Propulsion Laboratory (JPL) di Pasadena e ribattezzati Mars Cube One o MarCO, i primi CubeSat (cubi composti da sei unità di 10 centimetri di lato e massa non superiore a 1,33 kg) a giungere su un altro pianeta. Partiranno con lo stesso razzo Atlas V con cui verrà lanciata InSight e percorreranno traiettorie interplanetarie indipendenti dalla sonda dopo aver dispiegato due antenne radio e i due pannelli solari di cui sono dotati. La missione dei MarCO è sperimentale e assume enorme importanza in quanto sarà di supporto alle comunicazioni con InSight. Durante la discesa sul suolo marziano, il lander trasmetterà informazioni banda radio UHF (Ultra High Frequency) al Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), che a sua volta (ma non in contemporanea) invierà dati alle strumentazioni a terra usando le frequenze radio nella banda X. La conferma dell’avvenuto atterraggio arriverà solo dopo un’ora. Gli strumenti dei MarCO, invece, premettono di comunicare sia in UHF (per la ricezione) che in banda X (per la ricezione e la trasmissione) e quindi la comunicazione potrà essere simultanea. In realtà, solo uno dei due satelliti farà da ponte tra InSight e la Terra. L’altro entrerà in funzione solo se il primo dovesse incontrare una qualche difficoltà. I due satelliti passeranno a soli 157 km da Marte e comunicheranno a una velocità di 8 kb al secondo, ma non potranno inserirsi nell’orbita del pianeta e sono destinati, una volta completata la loro missione, a perdersi nello spazio profondo. Il successo auspicabile della missione dei CubeSat aprirebbe un nuovo scenario nella gestione delle fasi più delicate di avvicinamento delle sonde ai pianeti e ai corpi celesti oggetto di esplorazione, potendo garantire proprio la simultaneità delle comunicazioni.

Nespoli per la terza volta in orbita

Nespoli per la terza volta in orbita

nespoli_iss_backgroundA distanza di un mese dall’annuncio effettuato alla Città delle Stelle vicino Mosca, l’Agenzia Spaziale Italiana ha presentato la nuova missione che vedrà impegnato Paolo Nespoli, astronauta italiano dell’Agenzia Spaziale Europea, il quale tornerà a bordo della Stazione Spaziale Internazionale nel 2017 formando l’equipaggio di Expedition 52/53 insieme al cosmonauta russo Fyodor Yurchikhin e all’astronauta NASA Jack Fisher. Il lancio della capsula Soyuz MS-05 dal cosmodromo di Bajkonur in Kazakistan è attualmente previsto il 30 maggio 2017.

Roberto Battiston, presidente dell’ASI, ha sottolineato come l’assegnazione di Paolo Nespoli alla nuova missione a bordo della ISS rientra nell’accordo bilaterale tra ASI e NASA, con il concorso di ESA e ROSCOSMOS. Si tratta della settima missione con un astronauta italiano dal 2007. Nespoli inizierà l’attività di preparazione, che lo impegnerà nei prossimi 24 mesi, mentre ci sono già numerose proposte di esperimenti scientifici che – ha spiegato Battiston – saranno valutati anche in relazione alle caratteristiche dell’astronauta italiano. Anche questa missione, infatti, sarà dedicata in particolare agli studi sugli effetti della lunga permanenza dell’uomo in assenza di gravità. Il presidente dell’ASI ha confermato che il nostro Paese ha manifestato l’intenzione di proseguire sulla strada della ricerca in orbita e appoggerà la proposta di estendere la vita operativa della ISS al 2024. La decisione in proposito sarà assunta nel council ministeriale in programma nel 2016 in Spagna, tenuto conto che NASA, ROSCOSMOS e Agenzia Spaziale Canadese si sono espresse già a favore.

“Sono orgoglioso e onorato di tornare in orbita con il logo dell’ASI, che avevo con me nella prima missione in orbita, ma non la seconda volta a bordo della ISS quando ho volato con quello ESA” – ha detto Nespoli, che è anche qualificato per il comando della stazione spaziale internazionale, ruolo che potrebbe ricoprire in uno dei periodi in cui è suddiviso il semestre della missione. “L’assegnazione alla nuova missione è la conferma del ruolo assunto da Italia e Europa nei programmi spaziali internazionali” – ha sottolineato Frank De Winne, responsabile del Centro astronauti dell’ESA.

Paolo Nespoli tornerà in orbita terrestre per la terza volta e a dieci anni di distanza dalla missione Esperia, che lo vide ricoprire il ruolo di specialista di missione a bordo dello Space Shuttle Discovery (STS-120), con una permanenza complessiva in orbita di 15 giorni 2 ore e 23 minuti. La missione STS-120 prese il via il 23 ottobre 2007 dal Kennedy Space Center, in Florida, portando in orbita il Nodo 2 della ISS costruito a Torino presso gli stabilimenti di Thales Alenia Space. Durante la missione Paolo Nespoli ha svolto un ruolo importante nell’installazione del Nodo 2 “Harmony” e ha condotto oltre trenta diversi esperimenti scientifici nel campo della biologia e della fisiologia.La seconda volta Nespoli ha trascorso 159 giorni 7 ore e 17 minuti nello spazio, raggiungendo la stazione spaziale internazionale a bordo della Soyuz TMA-20, decollata da Baikonur il 15 dicembre 2010, insieme al cosmonauta Dmitry Kondratyev e all’astronauta NASA Catherine Coleman e rientrando a terra il 24 maggio 2011. Durante questa missione, soprannominata MagISStra, Paolo Nespoli ha svolto esperimenti scientifici di carattere ingegneristico e legati alle scienze applicate in diversi campi di ricerca. Dopo essere stato il primo europeo a “twittare” dallo spazio (sociale network ormai irrinunciabili per trasferire le emozioni e l’importanza dell’avamposto orbitale), Paolo Nespoli strapperà al francese Jean Loup Chre’tien il primato di astronauta europeo più anziano di sempre, dovendo compiere 60 anni il 6 aprile 2017. Insieme a Nespoli, l’Agenzia Spaziale Italiana conta altri tre astronauti in attività nel corpo degli astronauti europei: Samantha Cristoforetti, Luca Parmitano e Paolo Vittori.

Il contributo italiano alla ISS è notevole, attraverso la maggior parte dei moduli pressurizzati. Nel contempo il nostro Paese registra il successo crescente del lanciatore Vega. Il presidente dell’ASI, Roberto Battisto, ha auspicato che a investimenti, risorse e competenze rilevanti del settore spaziale italiano corrisponda un ragionevole controllo dell’industria spaziale nazionale.

Nuovo equipaggio e lattuga sulla ISS

Nuovo equipaggio e lattuga sulla ISS

lancio-equipaggio-soyuz002-1000x600Tre nuovi inquilini della stazione spaziale internzionale, partiti a bordo della capsula Soyuz dal centro spaziale di Baikonur in Kazakistan alle 23:02 (ora italiana), sono arrivati a destinazione attraccando regolarmente al modulo russo Rassvet alle 4:45 del mattino dopo aver compiuto quattro orbite. L’americano Kjell Lindgren, il cosmonauta Oleg Kononenko e il giapponese Kimiya Yui hanno potuto aprire il portello che li separava dalla casa spaziale solo alle 6:56, con circa mezz’ora di ritardo rispetto al programma, avendo dovuto attendere che la pressione si equilibrasse. Quindi si sono uniti ai russi Gennady Padalka e Mikhail Kornienko e all’astronauta Nasa Scott Kelly, con i quali condivideranno i prossimi mesi, aspettando l’arrivo di altri due astronauti, il russo Sergey Volkov e Andreas Mogensen dell’Esa, che arriveranno il 2 settembre restando in condominio per dieci giorni e facendo salire a otto il numero degli occupanti.

Il primo a entrare nella ISS è stato il comandante della Soyuz, il russo Oleg Kononenko, ingegnere meccanico 51enne, già due volte a bordo della stazione nel 2008 e nel 2012. Esordio in orbita invece per l’astronauta della Nasa Kjell Lindgren, medico 42enne, e Kimiya Yui, 45 anni, ingegnere di volo dell’Agenzia spaziale giapponese (Iaxa). Tutti e tre resteranno sulla Stazione fino alla fine di dicembre

Il lancio del nuovo equipaggio era previsto il 26 maggio scorso, ma l’incidente al cargo russo «Progress», avvenuto il 28 aprile scorso, aveva costretto l’agenzia spaziale russa Roscosmos a riprogrammare il calendario dei lanci, comportando anche il prolungamento di un mese della permanenza a bordo della ISS dell’italiana Samantha Cristoforetti, astronauta dell’Agenzia spaziale europea (Esa).

I sei occupanti la stazione spaziale saranno i primi astronauti destinati a raccogliere e mangiare i primi ortaggi coltivati a bordo della stazione, un passo necessario in vista delle future missioni per Marte. Gli astronauti mangeranno metà del secondo raccolto di lattuga, il resto sarà congelato e inviato a Terra per analizzare le piante e confrontarle con un gruppo di controllo coltivato al Kennedy Space Center della Nasa.

Orto e colture idroponiche in orbita

Orto e colture idroponiche in orbita

HYDROPONICPiante in grado di crescere nello spazio per fornire alimenti “freschi” nelle stazioni orbitanti del futuro: è questo l’obiettivo che si pone ENEA con le ricerche condotte sul pomodoro “Micro-Tom”, una varietà nata come pianta ornamentale, ma con caratteristiche tali da adattarsi ad un “orto spaziale”. Questi temi sono stati al centro del workshop “Agrispazio: colonizzare Luna e Marte per nutrire la Terra”, che si è tenuto al Museo dell’Ara Pacis a Roma, nel corso del quale si è discusso su come nutrire gli astronauti della Stazione Spaziale Internazionale e sostenere con tecnologie biorigenerative la permanenza dell’uomo oltre la bassa orbita terrestre.

“Le nostre ricerche – afferma Eugenio Benvenuto, responsabile del laboratorio Biotecnologie dell’ENEA – mirano a favorire la sostenibilità dell’habitat delle stazioni spaziali grazie alla coltivazione di piante ‘tuttofare’, in grado di innescare un ciclo bio-rigenerativo di risorse vitali come acqua e ossigeno, di abbattere l’anidride carbonica e al tempo stesso di costituire un alimento sicuro per gli astronauti, ricco di molecole ad alto valore aggiunto”. “La ricerca agronomica – aggiunge Benvenuto – rende oggi possibile coltivare piante in luoghi estremi come la Stazione Spaziale Internazionale, grazie a colture ‘fuori suolo’ o idroponiche, che non hanno bisogno di suolo per crescere ma solo di acqua e sostanze nutritive”.

Le ricerche condotte nel Centro ENEA della Casaccia nascono nell’ambito del progetto BIOxTREME, finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana, ed analizzano il potenziale delle piante sia come fonte di elementi antiossidanti che antimicrobici, capaci di rafforzare le difese immunitarie degli astronauti rispetto alle condizioni di vita imposte dalla permanenza nei moduli spaziali aggravate anche dalla proliferazione di microbi importati dalla Terra. Obiettivo è la costruzione di un “ideotipo” vegetale resistente alle condizioni extraterrestri, quali l’assenza di peso, le radiazioni cosmiche e i campi elettromagnetici. Da queste combinazioni genetiche potranno essere prodotte piante che accumulano grandi quantità di sostanze antiossidanti come le antocianine, le cosiddette “molecole-antidoto”, utili contro l’invecchiamento e presenti in grandi quantità nei frutti di colore scuro.

Inoltre, sia le piante che le radici, possono essere fonte di svariate tipologie di proteine con riconosciute attività farmacologiche. Sono infatti allo studio colture di radici che funzionano come bioreattori naturali in grado di sintetizzare molecole ad altissimo valore aggiunto come anticorpi, peptidi e immunostimolanti. Si tratta di molecole preziose, la cui sintesi è indotta da nuovi geni costruiti in laboratorio. Le radici così ottenute possono essere cresciute in condizioni controllate aggiungendo nel terreno di coltura sali, zucchero e vitamine.

Queste radici risultano resistenti ad alte dosi di radiazioni gamma e protoni dell’ordine di 10 gray e sono in grado di proliferare anche dopo dosi di irraggiamento che sarebbero letali per molti altri tipi di cellule. Le condizioni di stress accentuato e le eventuali alterazioni del metabolismo che ne derivano, vengono puntualmente analizzate nel loro complesso mediante tecniche molecolari avanzate che riescono a mettere in evidenza anche le minime variazioni significative.

 

Kepler 452b, nuovo gemello della Terra

Kepler 452b, nuovo gemello della Terra

Kepler-452bLa NASA ha annunciato la scoperta dell’esopianeta più simile alla Terra, distante da noi 1.400 anni luce. E’ stato individuato dalla missione Kepler, ha un diametro un po’ più grande e si trova ad orbitare a una stella straordinariamente simile al Sole. Inoltre, la distanza tra pianeta e stella madre è la stessa di quella che separa la Terra dal Sole. Insomma un pianeta situato in zona abitabile. La notizia, decisamente eclatante, segue di pochi giorni la scoperta di un esopianeta della classe di Giove in orbita attorno a una stella simile al Sole. Il possibile gemello della Terra, ribattezzato Kepler 452b, è presente nel nuovo catalogo rilasciato dal team della missione Kepler, che aggiunge 500 nuovi candidati esopianeti ai quasi 4200 già individuati dall’osservatorio orbitante della NASA in quattro anni di attività.

«Questo catalogo contiene la nostra prima analisi di tutti i dati di Kepler, nonché una valutazione automatizzata di questi risultati», dice Jeffrey Coughlin, scienziato del SETI Institute che ha guidato il lavoro per realizzare il nuovo catalogo. «Tecniche più efficienti di analisi consentiranno agli astronomi di determinare meglio il numero di pianeti piccoli e freddi che sono i migliori candidati per ospitare la vita». Il telescopio spaziale Kepler identifica i possibili pianeti osservando diminuzioni periodiche nella luminosità delle stelle. Tuttavia, la conferma che questi fenomeni siano associati effettivamente al transito di pianeti davanti alla loro stella madre richiede osservazioni da parte di altri strumenti, in genere alla ricerca di piccoli spostamenti nel movimento dei delle stelle. Va comunque ricordato il fatto che la stragrande maggioranza dei candidati scoperti di Kepler si sono poi rivelati essere effettivamente dei pianeti.

Il nuovo catalogo comprende 12 candidati, il cui diametro è meno di due volte quello della Terra, in orbita nella cosiddetta zona abitabile della loro stella. In questa zona il flusso di energia emesso dall’astro è tale da permettere l’esistenza dell’acqua allo stato liquido qualora sia presente sulla superficie di un pianeta. Tra questi candidati, Kepler 452b è senza dubbio il più interessante, poiché orbita attorno a una stella dalle caratteristiche molto simili al nostro Sole: rispetto ad essa è solo il 4 per cento più massiccia e il 10 percento più luminosa. E in più Kepler 452b orbita intorno alla sua stella a una distanza di circa 150 milioni di chilometri, la stessa che separa la Terra dal Sole.

«Nonostante abbia concluso l’acquisizione di dati scientifici ormai da un paio di anni, la missione Kepler continua a riservare nuove eccitanti sorprese!» commenta Alessandro Sozzetti, ricercatore dell’INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino. «Tra i candidati pianeti transitanti individuati dall’ultima analisi dei dati della missione, Kepler-452b non si trova solamente alla distanza giusta, ma è stato finalmente individuato attorno a una stella davvero vicina come caratteristiche al nostro Sole. In termini di somiglianza alla nostra Terra, Kepler-452b batte Kepler-22b, il primo ‘gemello’ del nostro pianeta scoperto da Kepler quattro anni fa. La procedura di validazione dei dati Kepler sfortunatamente permette solo di verificare che l’oggetto non è un ‘impostore’ (o falso positivo) e di determinarne con precisione il raggio. Per comprendere esattamente quale sia la sua composizione, e finalmente stabilire se sia davvero un pianeta di tipo roccioso come la nostra Terra, è necessaria una misura della sua massa (che combinata con una misura del raggio dà accesso a una stima della densità dell’oggetto), che può avvenire solo indirettamente misurando le variazioni periodiche nel moto stellare indotte dal pianeta. Per Kepler-452b, l’ampiezza di tale moto è probabilmente dell’ordine di 10 cm/s, un ordine di grandezza inferiore allo stato dell’arte (1 m/s) oggi raggiunto con strumenti quali quello dell’INAF HARPS-N sul Telescopio Nazionale Galileo. La misura effettiva della massa di Kepler-452b è quindi un obiettivo non semplice da realizzare! Richiederà innovazioni tecnologiche per spingere la precisione delle misure ben oltre i limiti odierni. Ulteriori vantaggi potranno venire nel decennio futuro dalla possibilità di individuare pianeti transitanti come Kepler-452b ma attorno a stelle più brillanti e più vicine al nostro Sole rispetto a quelle osservate da Kepler, che verrà fornita dalla missione PLATO di ESA, il cui lancio è previsto nel 2024».

(fonti: NASA e Inaf)