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Pronti a tornare sulla Luna

Pronti a tornare sulla Luna

All’approssimarsi del cinquantesimo anniversario del primo sbarco umano sulla Luna, la NASA anticipa l’annuncio dei programmi che dovranno riavvicinare gli astronauti al nostro satellite naturale fino a realizzare, entro il prossimo decennio, una base permanente. Un programma che trasforma la Luna nel laboratorio extraterrestre più prossimo al nostro pianeta, con proiezione su Marte che resta l’obiettivo all’orizzonte dell’umanità. I propositi sono stati illustrati da Jim Bridenstine, amministratore della Nasa, nel corso della conferenza stampa intitolata #Moon2Mars convocata al Kennedy Space Center, il quale ha indicato nel Mare della Tranquillità, il luogo dello sbarco del lem Aquila della missione Apollo 11, il punto prescelto per il ritorno di un equipaggio sulla Luna. Ma prima del nuovo, grande passo – ha spiegato – ci sarà una serie di missioni condotte con lander e robot. Un programma ambizioso e tra i più sostanziosi in termini di budget storicamente assegnati alla NASA per l’esplorazione spaziale: 21 miliardi di dollari finanziati per il 2020. La prima tappa di avvicinamento è prevista nel 2024, con una missione destinata a dimostrare la ritrovata capacità di effettuare una discesa guidata sulla superficie lunare. Due anni prima sarà iniziata la costruzione della stazione orbitante Deep Space Gateway, che vedrà collaborare le agenzie spaziali già coinvolte nel programma dell’attuale stazione spaziale internazionale in orbita terrestre. Si parla di Europa, Russia, Canada e Giappone, ma il sogno è quello di arrivare a stipulare una cooperazione che coinvolga Cina e India. I più i partner privati, come quelli che stanno consentendo alla NASA, insieme alle agenzie occidentali, di ritrovare la capacità autonoma di lancio di equipaggio nello spazio. Nel 2026 è prevista una missione che testerà gli habitat, il sistema di sopravvivenza e le tecnologie di supporto al ritorno degli astronauti. Il primo equipaggio dovrebbe toccare il suolo selenita entro il 2028, e sarà formato dagli occupanti la stazione orbitante circumlunare Deep Space Gateway per un periodo di permanenza di sette giorni. Tuttavia, la NASA non perderà di vista il Pianeta Rosso. La prossima missione sarà Mars2020, destinata a riportare sulla Terra campioni di terreno marziano, dopo avere trasportato in superficie e fatto volare un piccolo elicottero che registrare i dati atmosferici ed esplorerà in pochi un’area più vasta di quanto possa fare il rover in anni. La NASA si mette così a capo della cordata internazionale per riconquistare la Luna, ma non si può non riflettere sul tempo trascorso dall’abbandono dei sogni seleniti.

Rosalind Franklin per Exomars

Rosalind Franklin per Exomars

Il rover di ExoMars, destinato a cercare tracce di vita su Marte, si chiamerà Rosalind Franklin, dal nome della grande scienziata che ha scoperto la doppia elica del Dna, Lo ha annunciato oggi l’Agenzia Spaziale Europea, che ha selezionato il nome tra oltre 36mila proposte inviate dai cittadini di tutti gli stati membri dell’Esa, rispondendo a un concorso lanciato a luglio dall’agenzia spaziale inglese. “È una scelta che rende onore a Rosalind Franklin – dichiara Raffaele Mugnuolo dell’Unità Esplorazione e Osservazione dell’Universo dell’Agenzia Spaziale Italiana – e che condivido pienamente anche perché valorizza un’importante figura femminile della scienza moderna. Rosalind Franklin lascerà le sue impronte all’inizio del 2021 in Oxia Planum, il sito di landing scelto dalla comunità scientifica di ExoMars a fine anno scorso. Il mio augurio per il rover è che possa scrivere una pagina importante della storia dell’esplosione di Marte.” Rosalind, che partirà a bordo di ExoMars nel 2020, effettuerà analisi geologiche e biochimiche del suolo marziano utilizzando un trapano costruito in Italia in grado di perforare la superficie del pianeta rosso fino a due metri di profondità. Obiettivo del rover europeo, le cui operazioni saranno guidate dal centro di controllo Rocc sito a Torino, sarà indagare la presenza di eventuali condizioni favorevoli alla vita. La presenza di acqua liquida su Marte è nota da tempo agli scienziati, e la conferma definitiva è arrivata la scorsa estate con le osservazioni del radar italiano Marsis a bordo della sonda MarsExpress, che ha scoperto un lago salmastro sotterraneo nei meandri del mondo rosso. Una ragione in più per credere che l’abitabilità marziana, sia essa passata o presente, vada cercata nel sottosuolo marziano. La trivella made in Italy, progettata e realizzata da Leonardo-Finmeccanica, preleverà campioni di suolo marziano per analizzarne la composizione, proprio a caccia dei “mattoni” della vita. Per questo dedicare la missione alla pioniera del Dna è parso agli esperti dell’ESA particolarmente azzeccato. “Questo nome – afferma direttore generale dell’Esa Jan Woerner – ci ricorda che la tendenza all’esplorazione è insita nei geni dell’uomo.”

“Abbiamo appreso con soddisfazione – commenta Piero Benvenuti, Commissario straordinario dell’Agenzia spaziale italiana – che il rover di ExoMars 2020 avrà il nome di Rosalind Franklin, la grande scienziata che per prima ha scoperto la doppia elica del Dna. Il rover sarà montato sulla missione ExoMars 2020, che verrà lanciata nel 2020. È una missione che ha molto di Italia a bordo: avrà un trapano che potrà perforare la superficie marziana fino a due metri di profondità e analizzare il materiale che da lì verrà estratto. Ecco il motivo per il quale è stato dato questo nome: perché cercheremo tracce di eventuale evoluzione biologica nella superficie di Marte.”

 

Prisma satellite rivoluzionario

Prisma satellite rivoluzionario

Si avvicina il lancio della missione PRISMA (PRecursore IperSpettrale della Missione Applicativa) dell’Agenzia Spaziale Italiana. Il satellite verrà lanciato dalla base spaziale europea di Kourou nella Guyana Francese la notte tra l’8 ed il 9 marzo prossimo, utilizzando il lanciatore VEGA dell’Agenzia Spaziale Europea di progettazione e costruzione italiana. Dalla sua orbita, a circa 620 chilometri di quota, PRISMA guarderà la Terra su scala globale con occhi diversi essendo dotato di una innovativa strumentazione elettro-ottica. Il satellite italiano osserverà il pianeta con lo strumento iperspettrale operativo più potente al mondo, in grado di lavorare in numerose, strette e contigue bande disposte dal visibile al vicino infrarosso (VNIR, Visible and Near InfraRed) e fino all’infrarosso ad onde corte (SWIR, Short Wave InfraRed).

Il satellite PRISMA è un progetto dell’ASI e rappresenta un’eccellenza a livello globale, che mette in luce le capacità del nostro Paese di fornire un sistema spaziale chiavi in mano, dalla progettazione alla realizzazione, dal lancio alla gestione dei dati a terra. PRISMA è stato realizzato da un RTI, Raggruppamento Temporaneo di Imprese, guidato da OHB Italia, responsabile della missione e della gestione dei tre principali segmenti (terra, volo e lancio), e Leonardo, che ha realizzato la strumentazione elettro-ottica. A definire ancor meglio il profilo nazionale è il lancio che avverrà con il vettore VEGA prodotto da AVIO, lanciatore dell’ESA ma di concezione e costruzione a prevalenza italiana. Il centro di controllo della missione è stato realizzato da Telespazio mentre l’acquisizione e l’elaborazione dei dati avverrà dal Centro Spaziale di Matera. La missione potrà dare un contributo senza precedenti all’osservazione dallo spazio delle risorse naturali e allo studio dei principali processi ambientali (es. interazioni tra atmosfera, biosfera e idrosfera; osservazione dei cambiamenti dell’ambiente e del clima a livello globale; effetti delle attività antropiche sugli ecosistemi). Nell’ambito applicativo, PRISMA sarà in grado di fornire preziose informazioni a supporto delle opere di prevenzione rispetto ai rischi naturali (come quello idrogeologico) ed antropici (tra cui l’inquinamento del suolo), del monitoraggio dei beni culturali, delle azioni di ausilio alle crisi umanitarie, delle attività agricole e di sfruttamento delle risorse minerarie. A differenza dei sensori ottici passivi satellitari attualmente operativi, che registrano la radiazione solare riflessa dal nostro pianeta in un numero limitato di bande spettrali – tipicamente al massimo una decina – la strumentazione a bordo del satellite PRISMA è infatti in grado di acquisirne 240 (239 bande spettrali più il canale pancromatico); ciò permetterà di raffinare le conoscenze riguardanti le risorse naturali ed i principali processi ambientali in atto, come i fenomeni legati al cambiamento climatico. La tecnologia iperspettrale permette, infatti, di vedere più dell’occhio umano e di riconoscere non solo le forme degli oggetti ma anche quali elementi chimici contengono. Ogni materiale ha una propria firma spettrale, una vera impronta digitale: una combinazione unica di colori, detti bande spettrali. Lo strumento di PRISMA sarà in grado di analizzare questa firma viaggiando a 27.000 km all’ora, e potrà così identificare un oggetto o risalire alle caratteristiche di un’area sotto osservazione.

 

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)

La luce delle piante dallo Spazio

La luce delle piante dallo Spazio

East Asia

Thales Alenia Space ha siglato un contratto con l’Agenzia Spaziale Europea per guidare il programma satellitare Fluorescence Explorer (FLEX), ottava missione “Earth Explorer” dell’ESA, con lancio previsto nel 2023. FLEX utilizzerà uno strumento innovativo, denominato FLORIS, per mappare la fluorescenza della vegetazione terrestre al fine di quantificare l’attività di fotosintesi. Lo strumento FLORIS sviluppato da Leonardo è uno spettrometro a immagini ad alta risoluzione che opera nel campo spettrale 500-880 nm. Leonardo è a capo di un consorzio di industrie europee, il cui partner principale è OHB System AG, per la progettazione, produzione e qualifica dello spettrometro. Lo strumento della missione FLEX rileverà da circa 800 km di quota la luce emessa dalle piante scomponendola nei suoi diversi colori. In questo modo sarà possibile stabilire con precisione assoluta l’intensità della “fluorescenza”, ovvero il tenue bagliore rossastro emesso durante la fotosintesi clorofilliana e impercettibile all’occhio nudo, indice diretto dello stato di salute della vegetazione, componente fondamentale degli ecosistemi con funzioni essenziali per il mantenimento della vita sul nostro pianeta. La fotosintesi clorofilliana, attraverso cui, per effetto dei raggi solari, si ha la conversione dell’anidride carbonica dell’atmosfera in carboidrati ricchi di energia e in ossigeno atmosferico, è uno dei processi più importanti sulla Terra da cui dipende la vita. Le informazioni provenienti da FLEX miglioreranno la nostra comprensione sul passaggio del carbonio dalle piante all’atmosfera e sul ruolo della fotosintesi nei cicli del carbonio e dell’acqua. Ma soprattutto i dati raccolti da FLEX ci forniranno una migliore comprensione dello stato di salute delle piante, aspetto particolarmente importante in un contesto in cui la popolazione terrestre in crescita ha un fabbisogno sempre maggiore di alimenti per sé e per gli animali. Il satellite FLEX orbiterà in coppia con uno dei satelliti Sentinel-3 (parte del programma europeo Copernicus), anch’essi realizzati da Thales Alenia Space. Il satellite sfrutterà i sensori ottici e termici di Sentinel-3 per fornire un pacchetto integrato di misure per valutare la salute delle piante. FLEX verrà lanciato in orbita da un lanciatore leggero Vega, sarà posizionato in un’orbita eliosincrona a un’altitudine di 815 km, con una latenza attesa di 24 ore per i prodotti di Livello 1. Thales Alenia Space è prime contractor del programma e ha siglato anche un accordo di innovazione per integrare il contratto che ESA ha assegnato a Leonardo nel 2016 per lo sviluppo dello strumento FLORIS. Il valore complessivo del contratto ammonta a circa 150 milioni di Euro. Thales Alenia Space sarà a capo di un consorzio per il programma FLEX che include le proprie società controllate e diversi partner dell’industria spaziale. Thales Alenia Space nel Regno Unito sarà responsabile del sistema di propulsione del satellite, oltre che dell’assemblaggio, integrazione e test (AIT). Thales Alenia Space in Spagna, invece, fornirà il sottosistema di radiofrequenza, compresi i transponder a banda X e in banda S, mentre RUAG contribuirà alla progettazione e produzione della piattaforma.