Mattoni con polvere lunare
Un enorme mattone da una tonnellata e mezza, stampato in 3D dall’Agenzia Spaziale Europea, impiegando l’equivalente di polvere lunare, ovvero regolite, estratta da roccia vulcanica italiana simile per il 99,8% . E’ l’oggetto di maggiore richiamo dell’esposizione “Engineering Playground”, allestita fino al 25 aprile 2016 nell’ambito della mostra “The Art of the Brick” allo Spazio Eventi Set a Roma, curata da Marco Evangelos Biancolini, Tecnica delle Costruzioni Meccaniche, e da Pier Paolo Valentini, Prototipazione Virtuale, docenti dell’Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” presso il Dipartimento di Ingegneria dell’Impresa “Mario Lucertini”. Un modo per dimostrare la fattibilità di impiego della tecnologia di stampa 3D per la produzione di strutture abitative sulla superficie selenita. Il prototipo del mattone è stato ottenuto con la stampante D-Shape, con telaio delle dimensioni di sei metri, finora utilizzata per realizzare barriere coralline artificiali. E’ prodotta dall’azienda britannica Monolite, fondata dall’italiano Enrico Dini. Del processo di adattamento della stampa 3D all’ambiente lunare si è occupata l’azienda italiana Alta, in collaborazione con la Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa. La tecnica ISRU, acronimo che indica l’utilizzo delle risorse sul posto, è l’obiettivo da perseguire anche per le future basi su Marte.
“Engineering Playground” racconta di un nuovo modo di fare ingegneria e vuole essere una tappa obbligata non solo per gli adulti ma, soprattutto, per i ragazzi che sognano di diventare ingegneri: perché giocare con i mattoncini LEGO® e progettare con i moderni strumenti offerti dall’Industria 4.0, come prototipazioni virtuali e stampanti 3D, non è poi così diverso. L’esposizione è stata progettata e realizzata dai suoi curatori come un “parco giochi dell’ingegneria”, con l’obiettivo di mostrare quanto le nuove metodologie a supporto dell’ingegneria di prodotto possano avvicinare il complesso mestiere dell’ingegnere alla fantasia e alla creatività del gioco. E’ possibile vedere alcune installazioni speciali, supportate da contenuti multimediali, che sono state realizzate dal Dipartimento di Ingegneria dell’Impresa in collaborazione con alcuni partner di ricerca applicata tra cui HSL, azienda italiana specializzata in prototipazione rapida e piccole produzioni di qualità (soprattutto nel settore automotive), Pipistrel, azienda slovena di produzione di aeromobili leggeri e CRG, leader mondiale del karting. Giocare con i mattoncini LEGO® e progettare con i moderni strumenti offerti dall’Industria 4.0 non sono attività poi così distanti.
La partenza della missione Exomars, la prima dell’Europa su Marte, destinata a culminare il 19 ottobre 2016 con la discesa della sonda Schiaparelli, viene celebrata anche dall’Osservatorio Astronomico di Brera, dove l’astronomo Giovanni Schiaparelli fu direttore dal 1862 al 1900 divenendo famoso per i suoi studi e osservazioni di Marte e dei cosiddetti “canali” (così definiti, benché frutto di un errore di traduzione), iniziati il 23 agosto 1977 e durati 13 anni. Nella Pinacoteca di Brera, insieme al direttore James Bradburne, affiancato da quello dell’osservatorio INAF, Gianpiero Tagliaferri, e dalla responsabile di biblioteca e archivio, Agnese Mandrino, sono convenuti Vincenzo Giorgio, Vice-President Marketing & Sales di Thales Alenia Space e Amministratore Delegato di ALTEC, Franco Bonacina, portavoce del Direttore Generale dell’Agenzia Spaziale Europea, e Amalia Ercole Finzi, professore emerito di Ricerche Spaziali al Politecnico di Milano e protagonista dell’esplorazione robotica. L’omaggio del mondo scientifico spaziale a Giovanni Schiaparelli si lega alla scelta dell’Agenzia Spaziale Europea, che ha raccolto la proposta dell’ASI e dell’INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, di dedicargli la sonda che toccherà il suolo del pianeta rosso. La specola di Brera, uno dei punti di riferimento della rete dell’INAF, è tutt’uno con la famosa Pinacoteca che custodisce gli scritti dell’astronomo, al quale si deve la fioritura dell’interesse all’esplorazione di Marte. Rimossi dubbi e congetture circa la presenza di una civiltà sul Pianeta Rosso, la tecnologia astronautica ci ha progressivamente avvicinato alla conoscenza sempre più approfondita di questo mondo, avviata in superficie con l’approdo delle sonde Viking quarant’anni or sono e proseguita con i rover della NASA: Mars Pathfinder (arrivato nel 1997), Spirit e Opportunity, che a gennaio 2016 ha festeggiato 12 anni di attività, e Curiosity, in funzione dal 2012. Exomars è la nuova sfida dell’Agenzia Spaziale Europea, che, dopo aver contribuito negli ultimi dieci anni all’osservazione ravvicinata con la sonda orbitale Mars Express, nell’arco di un biennio ha programmato due missioni verso Marte, la seconda nelle quali nel 2018 culminerà con lo sbarco del primo rover sulla superficie marziana. 
Un obiettivo che segue i passati successi maturati nell’esplorazione nel cuore di corpi planetari, dalla discesa nel 2005 del modulo Huygens sganciato dalla sonda Cassini nell’atmosfera di Titano, all’approdo del lander Philae rilasciato dalla sonda Rosetta sulla cometa 67P. Successi ottenuti con il contributo rilevante della tecnologia italiana.
La discesa a velocità supersonica (mach 2) sarà rallentata da due paracadute, poi entreranno in funzione i propulsori di frenata che si spegneranno quando il radar si bordo rileverà l’altezza di un metro e mezzo dal suolo. Un guscio protettivo in fibra di carbonio attutirà l’impatto con il terreno, dopodiché Schiaparelli attiverà la stazione meteo ed inizierà ad inviare a Terra i dati per un periodo previsto di otto giorni, fino all’esaurimento delle batterie. La discesa durerà sei minuti, ma a terra la conferma del successo arriverà dopo 20 minuti. A quel punto, a distanza di due secoli, Giovanni Schiaparelli avrà toccato il pianeta a lungo osservato.
Roma si tinge di rosso, ovvero dei colori di Marte per celebrare il lancio della missione ExoMars. In piazza del Popolo, per un mese a partire dal 10 marzo, allestita una installazione dedicata alla missione dell’Agenzia Spaziale Europea realizzata con la guida e il contributo dell’Agenzia Spaziale Italiana in collaborazione con Thales Alenia Space Italia, Finmeccanica e Telespazio. L’installazione, dal titolo emblematico “L’Italia su Marte” è stata dotata di un monitor dal quale poter assistere alla diretta del lancio, il giorno 14 marzo, con i commenti da Altec a Torino – Centro di Controllo della Missione e sede dell’evento nazionale – in collegamento con la base spaziale di Baikonur in Kazakistan. Per un mese in programma filmati e interviste per informare il pubblico sulla missione e suoi significati scientifici, tecnologici e industriali con particolare riferimento al prevalente ruolo italiano. Con ExoMars l’Europa è pronta a scrivere il primo dei due capitoli dello sbarco sul Pianeta Rosso. A bordo del vettore russo che dovrà portare in orbita il veicolo spaziale sono ospitati due gioielli di altissima tecnologia spaziale. La sonda Trace Gas Orbiter, in sigla TGO che orbiterà attorno a Marte per indagare la presenza di metano e altri gas presenti nell’atmosfera dotata di una fotocamera made in italy. E poi un dimostratore tecnologico di entrata, discesa e atterraggio, il lander EDM denominato Schiaparelli, in onore dell’astronomo italiano autore delle prime osservazioni dei cosiddetti canale di Marte. Schiaparelli avrà il compito di verificare la capacità europea di effettuare lo sbarco sulla superficie marziana, testando alcune tecnologie di atterraggio in vista delle prossime missioni di esplorazione planetaria. 
A bordo del lander una serie di strumenti scientifici: il microriflettore laser INRRI, una stazione metereologica di nome DREAMS e AMELIA per l’analisi dei dati raccolti, tutti realizzati in italia. Il viaggio verso Marte durerà circa sette mesi. Le loro strade di separeranno il 16 ottobre quando TGO rilascerà Schiaparelli e si inserirà nell’orbita del pianeta rosso. Il lander punterà invece verso la superficie di marte che raggiungerà 3 giorni dopo, il 19 ottobre. Durante il viaggio Schiaparelli rimarrà in ibernazione: sarà attivato solo poche ore prima di penetrare l’atmosfera marziana quando si troverà a 122 km e mezzo di altitudine viaggiando a una velocità di circa 21.000 k/h L’Italia che attraverso l’ASI è il primo finanziatore del programma, avrà un ruolo determinate anche in ExoMars 2018: sarà infatti made in Italy la trivella ipertecnologica che per la prima volta penetrerà fino a 2 metri di profondita il suolo del pianeta rosso in cerca di tracce di vita marziana passata o presente. E Il rover che l’avrà in dotazione sarà guidato e controllato dalla sede Altec di Torino.
Un mese dopo la nascita della nuova ALTEC, la società specializzata nel supporto ingegneristico e logistico spaziale ed espressione della joint-venture Thales Alenia Space Italia e Agenzia Spaziale Italiana, che hanno deciso di trasformarla in una aerospace company in funzione di un allargamento dello spettro delle attività ad alto valore tecnologico per i diversi settori del mondo aerospaziale, Torino viene celebrata come città dello spazio. Avviene nel corso della visita dell’astronauta Samantha Cristoforetti, giunta a incontrare il team e la struttura che nel corso degli anni hanno consentito all’Italia di realizzare il 50% del volume abitabile della stazione spaziale internazionale dove lei ha vissuto per 200 giorni consecutivi, stabilendo il record di permanenza femminile in orbita. Un incontro esteso poi alla città per significare l’importanza del polo aerospaziale industriale e ingegneristico sviluppatosi all’ombra della mole Antonelliana, e che ha elaborato soluzioni avanzate per i programmi spaziali congiunti di ESA e NASA, a cominciare dallo Spacelab, il primo laboratorio spaziale progettato nella seconda metà degli anni ’70 dall’equipe diretta dall’ing. Ernesto Vallerani e che avrebbe volato nella stiva dello Space Shuttle effettuando la prima missione STS9 il 28 novembre 1983 con a bordo quattro esperimenti italiani. Da allora l’Italia, grazie soprattutto al ruolo del polo torinese e di Thales Alenia Space Italia, ha contribuito in modo significativo ai nuovi successi, fornendo alla complesso orbitale una serie di elementi cardine: il laboratorio europeo Columbus; due moduli di connessione (Nodo 2 e Nodo 3) che sono frutto dell’accordo trilaterale tra ASI, ESA e NASA; tre moduli logistici MPLM (Multi-Purpose Logistic Module, chiamati Leonardo, Raffaello e Donatello), realizzati sulla base di un accordo bilaterale tra l’Agenzia Spaziale Italiana e la NASA, uno dei quali (Leonardo) trasformato in modulo permanente attraccato alla ISS a conclusione delle missioni Shuttle; la Cupola, ovvero il modulo di osservazione dell’ambiente esterno, diventato l’iconografia della missione Futura che vede Samantha Cristoforetti affacciata a un’altezza di 400 km sul nostro pianeta che scorre rappresentandosi con sfumature di colori sempre diversi e mostrandosi naturalmente vivente. 
A Torino sono stati costruiti anche i cinque Veicoli di Trasferimento Automatizzato (ATV), lanciati dal razzo vettore europeo Ariane-5, primi veicoli spaziali progettati per condurre operazioni di attracco automatizzate potendo sfruttare sistemi di navigazione ad altissima precisione.
L’impegno quotidiano dell’allenamento, l’arrivo nello spazio dove ha trascorso la permanenza record di 200 giorni e il rientro sulla Terra dopo un’intensa e proficua attività di ricerca: sono questi gli elementi principali degli ultimi tre anni di vita di Samantha Cristoforetti, narrati nel documentario“Astrosamantha – la donna dei record”. Il regista Gianluca Cerasola e sua la troupe hanno accompagnato Samantha attraverso tre continenti (sulla terra) fino alla sua partenza verso lo spazio, entrando nel suo mondo e conoscendo i suoi affetti. Si sono fatti spiegare le prove che ha dovuto affrontare il suo fisico nelle fasi di preparazione, le difficoltà e le soddisfazioni. In questo lungo percorso Samantha si è raccontata e ha condiviso curiosità e aneddoti dal misterioso e affascinante mondo dei viaggi e delle scoperte spaziali. Nei giorni 1 e 2 marzo 2016 la proiezione del film Astrosamantha è stata programmata in oltre 150 sale cinematografiche italiane.
Proprio per la sua straordinaria esperienza, Samantha – astronauta dell’Agenzia Spaziale Italiana e capitano pilota dell’Aeronautica Militare, protagonista di “Futura”, la seconda missione di lunga durata dell’Agenzia Spaziale Italiana – è stata insignita di uno speciale riconoscimento durante la premiazione dei Nastri d’Argento 2016 che ha avuto luogo il 25 febbraio 2016 alla Casa del Cinema a Roma. Il premio speciale come protagonista del 2015 nel ‘cinema del reale’ è stato attribuito all’astronauta “per il suo altissimo contributo alla capacità di divulgazione e comunicazione dei valori, non solo scientifici, della missione spaziale, così ben raccontata nell’esperienza cinematografica del film “Astrosamantha – la donna dei record”. A decidere l’assegnazione è stato il Direttivo del Sindacato Nazionale Giornalisti Cinematografici Italiani, la categoria di professionisti che ha ideato i Nastri d’Argento e li conferisce dal 1946. Attraverso le immagine realizzate da Cerasola, accompagnate dalla voce dell’attore Giancarlo Giannini, gli spettatori potranno seguire AstroSamantha in un arco di tempo cruciale nella sua vita di donna sulla Terra e in orbita, dove è rimasta 200 giorni. 
La prima italiana nello spazio ha raccontato quali prove ha dovuto sostenere durante gli allenamenti, le problematiche connesse alla sua particolare professione ma anche soddisfazioni, curiosità e aneddoti. “Fino a qualche anno fa ero dall’altra parte, ero io a guardare con gli occhioni sgranati gli astronauti e i lanci spaziali – dice Samantha Cristoforetti – Adesso, all’improvviso, mi trovo all’interno di questo mondo e credo che sia importante che le persone possano vedere e partecipare”. 83 minuti di proiezione che raccontano il sogno diventato realtà e l’esperienza di una donna il cui obiettivo è divulgare, comunicazione, condividere. Una lezione di vita, dal 3 marzo disponibile per la proiezione nelle scuole.
Le onde gravitazionali, le minuscole increspature dello spazio-tempo previste esattamente cent’anni fa dalla teoria della Relatività elaborata da Albert Einstein, sono state rilevate grazie a Ligo, il sistema interferometrico formato da due rivelatori gemelli, posti ad angolo retto e con bracci lineari chilometrici, situati a Livingston in Louisiana, e Hanford nello stato di Washington. Una svolta storica nel campo della cosmologia, che chiude il cerchio intorno al padre della fisica moderna. Stavolta non c’è un solo scienziato autore della scoperta, ma ben tre che hanno firmato lo studio pubblicato su “Phisycs Reviews Letters” e altri 1.001 tra fisici e astrofisici che hanno tecnicamente supportato e verificato l’esattezza di quanto gli strumenti hanno registrato per 10 millesimi di secondo il 14 settembre 2015. L’evidenza è stata ottenuta combinando l’effetto provocato dal passaggio delle onde gravitazionali con quanto registrato, dopo l’allerta degli studiosi americani, dall’Osservatorio Gravitazionale Europeo Virgo, che si trova a Cascina di Pisa e analizza congiuntamente i dati interferometrici. Non a caso l’annuncio è stato dato nel corso di conferenze stampa contestuali tenute dalla National Science Foundation negli Stati Uniti e in Italia nel centro di ricerca che fa riferimento all’interferometro Virgo, realizzato e finanziato dal nostro Paese e gestito dall’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare in collaborazione con il Consiglio nazionale delle ricerche francese. Galeotto quanto accaduto un miliardo e mezzo di anni fa, ovvero il processo di fusione di due buchi neri, relativamente vicini dal punto di vista delle distanze galattiche, con masse rispettivamente 36 e 29 volte quella del Sole. Due mostri che, avvinghiandosi, hanno formato un oggetto cosmico ben più grande della somma delle loro masse, alla fine risultato 62 volte più grande del Sole, e generato le vibrazioni propagatesi fino a noi perturbando la struttura spazio-temporale.
Si è sempre pensato che solo con oggetti di grossa portata o che si muovano molto velocemente in una sorta di “danza” gravitazionale, avendo come parametro di riferimento fisso la velocità della luce, si potesse sperare di catturare e distinguere con certezza il segnale caratteristico che riflette modificazioni dei valori di pressione e densità del mezzo in cui viaggia. L’arrivo delle onde gravitazionali provoca una variazione infinitesimale sui bracci lineari degli interferometri su cui scorrono i raggi laser, corrispondente a una alterazione del tempo che la luce impiega a percorrerne la lunghezza. Sorgenti di onde gravitazionali sono da considerarsi non solo i buchi neri ma anche i sistemi stellari binari composti, composti per esempio da stelle di neutroni. Per questo motivo, dopo l’entusiasmo per l’acquisizione della prima evidenza di segnale di onde gravitazionali, tra i cosmologi c’è grande aspettativa dalla missione della sonda spaziale europea Lisa Pathfinder, lanciata a dicembre 2015 e pronta ad iniziate le osservazioni per intercettare a sua volta le perturbazioni che viaggiano nel cosmo. Ma c’è di più. Le onde gravitazionali possono essere il passepartout per addentrarsi nei meccanismi di espansione dell’universo e nei corridoi spaziotemporali di cui i buchi neri sono la porta di accesso. D’ora in avanti potremo osservare l’universo in modo diverso, perché abbiamo a disposizione un facilitatore per penetrarne i segreti. Lo studio e la ricerca sulle onde gravitazionali è appena all’inizio e si prospettano nuove straordinarie scoperte.
