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I germogli e il gelo lunare

I germogli e il gelo lunare

L’annuncio del germoglio di cotone sviluppatosi nella biosfera allestita all’interno della sonda cinese Chang’e-4, allunata il 3 gennaio 2019 sulla fascia nascosta del nostro satellite naturale nei pressi del cratere Von Karman, aveva fatto nascere congetture le più disparate, nonostante la chiarezza degli obiettivi. Poi il successivo annuncio, da parte dei responsabili di questo primo esperimento biologico extraplanetario, della morte dello stesso germoglio a causa della esposizione alla drastica escursione termica che ha sottoposto il contenitore in alluminio con i campioni biologici a -52 gradi di temperatura. Ideato per mantenere l’atmosfera del piccolo laboratorio a una temperatura compresa tra 1 e 30 gradi sopra lo zero Celsius, l’involucro protettivo non è bastato a contrastare la fredda notte lunare che fa precipitare la temperatura esterna sulla superficie selenita a -180 gradi. Tuttavia, sarebbe sbagliato dichiarare fallito l’esperimento durato 213 ore. Dei campioni biologici inseriti nella piccola biosfera all’interno della sonda, comprendenti anche colza, patata e arabidopsis, lieviti e uova dei moscerini della frutta, solo i semi di cotone hanno cominciato a crescere. Un test servito a dimostrare che in un ambiente termicamente protetto è possibile attivare i meccanismi biologici che sulla Terra danno normalmente frutti. Con la consapevolezza che la tecnologia basata sul controllo termico passivo dovrà evolvere ulteriormente per garantire la sopravvivenza di campioni biologici. Un passaggio decisivo per impostare forme di coltivazione di tipo orticolo su Luna e Marte.

Primo germoglio sulla Luna

Primo germoglio sulla Luna

Per la prima volta nella storia dell’umanità, un seme di cotone sta germogliando sulla Luna. Le foto provenienti dalla biosfera a bordo della sonda cinese Chang’e-4 mostrano che i semi di cotone stanno crescendo bene e ci si aspetta che presto produrranno le prime foglie verdi. C’è entusiasmo tra i ricercatori cinesi della Chongqing University che hanno allestito l’esperimento, il primo di natura biologica sulla superficie del nostro satellite naturale. Le foto scattate dalla telecamera interna a bordo della sonda Chang’e-4, posatasi il 3 gennaio scorso sulla superficie della faccia nascosta della Luna, mostrano che i semi di cotone sono germogliati. Il germoglio continuerà a crescere e ci si aspetta che presto produrrà la sua prima foglia verde. I campioni di organismi presenti all’interno del carico biologico sono costituiti da semi di cotone, patate, arabidopsis (genere di piante angiosperme detta arabetta comune), colza, crisalidi e lieviti. Da tenere conto che gli organismi contenuti nella biosfera sono sottoposti a condizioni ambientali estreme, dalla bassa gravità all’esposizione alle radiazioni cosmiche fino alla forte escursione termica. Il test cinese rappresenta il primo passo per organizzare serre in habitat extraterrestri, lunari e marziani, in cui produrre cibo per gli astronauti, riducendo la quantità dei rifornimenti provenienti dalla Terra.

(Crediti: Chinese Lunar Exploration Program, Chongqing University)

Chang’e-4 sulla faccia nascosta della Luna

Chang’e-4 sulla faccia nascosta della Luna

La Cina è approdata sulla faccia nascosta della Luna. La sonda spaziale Chang’e-4 ha effettuato con successo l’allunaggio alle 3,26 ora italiana nella notte tra il 2 e il 3 gennaio, quando a Pechino erano già le 10:26. La manovra di avvicinamento alla superficie lunare è iniziata a una quota di 15 km, mediante l’accensione del motore dotato di dispositivo di assetto variabile, e la discesa completata in nove minuti. Chang’e-4 si è posizionata verticalmente rispetto al suolo a una distanza di 100 metri per poi avviare la discesa finale, su una zona piana del cratere di Von Karman, nel polo Sud-bacino di Aitken, condotta con estrema accuratezza per evitare eventuali ostacoli che avrebbero potuto compromettere la stabilità. L’intera operazione è stata eseguita con il supporto del satellite Queqiao che ha consentito di mantenere il contatto con la sonda, grazie a una potente antenna parabolica di 4.2 metri e alla posizione orbitale intorno al punto di equilibrio lagrangiano L2, raggiunta lo scorso 19 giugno 2018 (28 giorni dopo il lancio), a una distanza di 60mila km dalla Luna.

Lanciata il 7 dicembre 2018, la sonda Chang’e-4 è il primo veicolo costruito dall’uomo a raggiungere la faccia nascosta della Luna, quella vista e fotografata per la prima volta dagli astronauti di Apollo 8 durante la prima circumnavigazione lunare nella storia dell’astronautica avvenuta nel Natale 1968. Dopo essere entrata in orbita ellittica lunare il 12 dicembre, la sonda cinese ha testato le comunicazioni con il satellite Queqiao. Chang’e-4, che ha una massa di 1.200 kg (la gravità lunare riduce a un sesto il peso), ha liberato un piccolo rover automatico di 140 kg. La missione consiste nell’esplorare la zona prossima al polo sud lunare e rilevarne le caratteristiche minerarie. Sonda e rover sono stati progettati per affrontare le forti escursioni termiche che si verificano nella faccia nascosta della Luna, dove la fase notturna, che dura 14 giorni terrestri, registra temperature fino a -173 gradi centigradi, mentre l’equivalente del giorno, che corrisponde sempre a due settimane terrestri, espone a temperatura fino a 127 gradi.

La Cina è già arrivata sulla Luna, ma sulla faccia visibile, con la sonda Chang’e-3, e nel corso del 2019 è previsto l’approdo nell’Oceano delle Tempeste di Chang’e-5, che dovrà riportare sulla Terra campioni di rocce e polvere. Il programma spaziale cinese prevede una ulteriore missione, che sarà affidata a Chang’e-6 nel 2020, con obiettivo il polo sud lunare. Anche in questo caso la sonda dovrà rientrare con un carico minerario.

Arrivati a Ultima Thule

Arrivati a Ultima Thule

Ultima Thule, l’asteroide scoperto dal telescopio orbitale Hubble nel giugno 2014 e che si trova a 6,5 miliardi di chilometri dalla Terra, è diventato l’oggetto cosmico più lontano ad essere stato avvicinato da uno strumento inviato dall’uomo nello spazio. La sonda New Horizons della NASA, lanciata il 19 gennaio 2006 da Cape Canaveral con il potente razzo Atlas V e che ha svelato il mondo di Plutone sorvolandolo il 14 luglio del 2015, si è spinta nella Fascia di Kuiper, la culla degli corpi primordiali testimoni della nascita del sistema solare, arrivando a sfiorare a una distanza di 3.500 km, in questa regione buia, fredda e profonda, il sasso celeste a forma di tubero ribattezzato con il nome dell’isola mitica descritta nei diari dell’esploratore greco Pitea nel terzo secolo avanti Cristo. Il contatto è avvenuto alle 6:33 del mattino (ora italiana) del 1 gennaio 2019. Un inizio d’anno che segna una pietra miliare nella storia dell’esplorazione spaziale, sia perché dal Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena e dalla Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory nel Maryland sono stati capaci di guidare con la massima precisione la sonda “New Horizons” all’incontro ravvicinato, sia per i risultati scientifici attesi e che promettono di fornire nuove informazioni sullo stato di formazione del sistema solare avvenuto 4,6 miliardi di anni fa. E se dai centri di controllo della missione si è dovuto attendere sei ore per ricevere il segnale che confermasse l’esito positivo del rendez-vous cosmico, ci vorranno 20 mesi per acquisire i dati trasmessi dalla sonda che assommano a sette gigabyte, comprese le immagini in alta risoluzione destinati a rendere più nitido e comprensibile Ultima Thule nella forma e nelle dimensioni, con un diametro stimato tra i 40 e i 50 chilometri. Il passaggio ravvicinato di New Horizons all’asteroide è avvenuto alla velocità di 14.4 km al secondo. Un battito di ciglia per fotografare un piccolo mondo lontano che rappresenta una miniera ricchissima di informazioni sull’alba del nostro sistema solare.

Il primo viaggio verso la Luna

Il primo viaggio verso la Luna

Cinquant’anni fa, il 21 dicembre 1968, i primi uomini lasciavano per la prima volta la Terra e abbandonavano la gravità del pianeta per fare rotta verso la Luna. L’equipaggio di Apollo 8, composto dal comandante Frank Borman, dal pilota del modulo di comando James Lovell e dal pilota del modulo lunare William Anders, decollava alle 12:51 a bordo della navicella posta in cima al potente razzo Saturno V, dalla celebre rampa 39A del Kennedy Space Center di Cape Canaveral in Florida. Era la terza missione del grande propulsore progettato per la conquista della Luna, la prima con equipaggio. La missione di Apollo 8 apriva di fatto la nuova frontiera dell’esplorazione spaziale, nella sfida a distanza con la cosmonautica sovietica, ma soprattutto svelava al mondo la Terra vista dal di fuori, come non era mai accaduto a un essere umano. Un’immagine che sarebbe stata riproposta poi mirabilmente dall’orizzonte lunare, dopo avere sorvolato e ammirato la magnifica desolazione della superficie selenita e visto la faccia nascosta. Una tappa di avvicinamento al nostro satellite naturale che Werner von Braun e la NASA avevano progettato con la consapevolezza che tutto dovesse funzionare perfettamente e nei tempi giusti, per consentire alla navicella Apollo di entrare nell’orbita lunare, effettuare la circumnavigazione e uscirne mediante l’accensione dei piccoli razzi propulsori per fare ritorno verso casa rientrando nel campo gravitazionale terrestre. Apollo 8 raggiunse la Luna alla vigilia di Natale, compì dieci orbite per una durata complessiva di 20 ore, regalando l’emozione indimenticabile di un collegamento televisivo durante il quale i tre astronauti lessero i primi dieci versetti del libro della Genesi. Fu, quella, la trasmissione più vista nella storia della televisione. Borman, Lovell e Anders ammararono nell’Oceano Pacifico alle 15:52 del 27 dicembre 1968, dopo un volo spaziale di 6 giorni, 3 ore e 42 minuti, riportando il racconto e l’esperienza di giorni indimenticabili per sé e per l’umanità. Borman e Lovell, oggi entrambi novantenni, erano diventati veterani dello spazio, avendo già volato insieme nella missione Gemini 7, orbitando intorno alla Terra dal 4 dicembre al 18 dicembre 1965. Dopo la prima missione intorno alla Luna del Natale 1968, Anders avrebbe fatto parte dell’equipaggio di riserva di Apollo 11 e lasciato la NASA dopo il primo sbarco sulla Luna. A Lovell sarebbe toccato vivere l’incredibile e drammatica odissea di Apollo 13, conclusasi con il salvataggio dell’equipaggio. Per lui il destino aveva riservato due viaggi intorno alla Luna, non la possibilità di sbarcarvi.

Acqua sull’asteroide Bennu

Acqua sull’asteroide Bennu

La sonda Osiris-Rex della NASA ha scoperto la presenza di molecole d’acqua nei minerali che si trovano sulla superficie dell’asteroide Bennu, intorno al quale sta orbitando a 19 km di distanza dal 3 dicembre scorso dopo avere percorso 2,2 milioni di km dall’inizio del suo viaggio dalla Terra. Le indagini spettroscopiche indicano che si tratta di silicati idrati, materiali antichissimi, originati nella nebulosa protosolare da cui si sono formati i corpi che popolano il Sistema solare, che contengono acqua nella loro struttura cristallina. I dati ottenuti dai due spettrometri della sonda spaziale hanno rivelano la presenza di molecole che contengono atomi di ossigeno e di idrogeno legati insieme, noti come idrossili. Il gruppo di ricerca sospetta che questi gruppi idrossilici siano presenti in tutto l’asteroide, all’interno dei minerali, il che potrebbe significare che ad un certo punto il materiale roccioso di Bennu deve aver interagito con l’acqua. Infatti, mentre Bennu di per se è troppo piccolo per poter avere mai ospitato acqua liquida.

John Robert Brucato, esobiologo dell’INAF all’Osservatorio Astrofisico di Arcetri e presente nel team scientifico della missione Osiris-Rex della NASA, osserva che la presenza di molecole d’acqua è stata rilevata nei minerali che sono sulla superficie dell’asteroide. L’acqua non si trova né allo stato liquido né sotto forma di ghiaccio. Si tratta di silicati idrati, che contengono acqua al loro interno, cioè nella loro struttura cristallina. Sono materiali antichissimi, originati nella nebulosa protosolare da cui si sono formati i corpi che popolano il Sistema solare. Un’altra caratteristica di Bennu è la sua bassissima riflettività alla luce solare. Dunque è un corpo celeste molto scuro ed è pensabile che sulla sua superficie ci siano metalli o materiale organico che assorbono moltissimo la luce. “Con l’avvicinarsi a Bennu – spiega Brucato – gli spettrometri di Osiris-Rex avranno la possibilità di osservare il materiale organico presente sulla sua superficie. Con i campioni che verranno riportati a Terra avremo la possibilità di realizzare un’analisi estremamente dettagliata della composizione chimica e mineralogica di quelle rocce”. Attualmente Osirix-Rex sta effettuando una ricognizione preliminare sull’asteroide, sorvolando il polo nord, l’equatore e il polo sud di Bennu a distanze fino a 7 km dalla superficie, al fine di determinare al meglio la massa dell’asteroide. Gli scienziati e gli ingegneri della missione devono infatti conoscere la massa dell’asteroide per progettare l’orbita del satellite, poiché la massa influisce sull’attrazione gravitazionale che l’asteroide esercita sul satellite stesso. Conoscere la massa di Bennu permetterà al team scientifico di comprendere la struttura e la composizione dell’asteroide. Il primo inserimento orbitale della sonda è previsto per il 31 dicembre, dopodiché Osiris-Rex rimarrà in orbita fino a metà febbraio 2019, quando ne uscirà per iniziare un’altra serie di voli per affrontare la prossima fase di rilevamento. Durante la prima fase orbitale, l’astronave orbiterà sull’asteroide a una distanza di 1,2 km dal centro di Bennu, stabilendo nuovi record come corpo più piccolo attorno al quale sia mai orbitato un veicolo spaziale, alla distanza dalla superficie più vicina fino ad ora mai raggiunta.