Cassini: la fine di un mito

20 anni dopo il lancio, la sonda Cassini della NASA finisce oggi la sua missione. I suoi 13 anni in orbita culmineranno con un’ultima missione: tuffarsi nell’atmosfera del pianeta, misurando e trasmettendo tutto fino alla fine.

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Quanto manca? Il lungo viaggio verso marte

Siamo davvero così vicini al grande passo verso Marte? Recentemente, il successo solo parziale dell’atterraggio di Schiaparelli è stato un severo richiamo a quanto il Pianeta Rosso sia una realmente una destinazione difficilissima.

Ironicamente, nelle settimane prima dell’evento, molta dell’attenzione era concentrata su piani per portare persone su Marte. Una delle ragioni era un ottimistico articolo di Barack Obama sul sito di CNN, in cui anticipava che la NASA vorrebbe portare astronauti su Marte, e riportarli a casa in sicurezza, nei prossimi 20-25 anni e “un giorno rimanere per tempi più lunghi (l’ESA si è data scadenze simili).

L’altra ragione era un pubblicizzatissimo discorso di Elon Musk—tra le tante cose, fondatore e presidente di SpaceX, la più grande compagnia privata di trasporti spaziali—alla International Astronautical Conference: un’ambiziosa proposta per trasformare l’umanità in una specie interplanetaria. Cominciando da Marte in una decina d’anni “se tutto va benissimo”, dice.

Tuttavia, una missione con equipaggio verso Marte presenta un’enormità di ostacoli, a cominciare dal fatto che Marte è lontano—molto molto lontano.

Il primo problema sono i razzi. Le capsule spaziali che trasportano persone sono grandi e pesanti: per l’atterraggio sulla Luna si usò il Saturn V, il più grande e potente razzo mai costruito. Marte è più di cento volte più lontano della Luna, e i razzi che abbiamo proprio non ce la fanno.

In un’intervista del 2015 con Neil deGrasse Tyson, l’astronauta Chris Hadfield ha paragonato pianificare un viaggio su Marte con la nostra tecnologia a pianificare voli di linea per l’Australia negli anni Venti. Al tempo, anche solo attraversare l’Atlantico—un viaggio lungo meno di metà—era un’impresa storica. Per diventare quotidiano, il trasporto aereo transoceanico doveva aspettare il passaggio dai motori ad elica a quelli a reazione. Secondo Hadfield, ai viaggi spaziali serve una rivoluzione altrettanto radicale per portarci su Marte.

La NASA, l’ESA e SpaceX stanno tutte sviluppando nuovi motori e razzi per carichi pesanti, ma nessuno è ancora pronto. Il razzo Falcon Heavy di SpaceX dovrebbe finalmente arrivare nel 2017, lo Space Launch System della NASA dovrebbe essere lanciato nel 2018, dopo innumerevoli critiche, ritardi e problemi di budget.

Poi c’è il problema dei mesi di viaggio nello spazio, anche assumendo che riusciamo a sparare un veicolo verso Marte a velocità ragionevoli. Finora astronauti e cosmonauti hanno viaggiato solo qualche giorno in piccolissime capsule (come la Soyuz, che contiene a malapena le tre persone dell’equipaggio), che indubbiamente non possono ospitare persone per mesi.

Samantha Cristoforetti all’interno di una capsula Soyuz durante degli esami a terra. via Twitter

In questo campo, la NASA è decisamente in vantaggio: il veicolo Orion—che stanno testando—è progettato proprio per viaggi interplanetari. SpaceX, invece, è appena entrata in campo: una loro capsula dovrebbe portare per la prima volta astronauti sulla Stazione Spaziale Internazionale nel tardo 2017.

Anche se mettessimo persone su Marte, avrebbero bisogno di un qualche genere di insediamento. Nessuno si è mai accampato su un altro pianeta. Mai. Da nessuna parte. Ci sono progetti per unità abitative per astronauti, ma non siamo ancora alla fase di test. Sia la NASA che l’ESA hanno piani per basi lunari, in parte come test per la colonizzazione interplanetaria, ma potrebbe volerci un po’.

Ma la tecnologia non è l’unica sfida: cosa mangeranno i coloni marziani? Come gestiranno situazioni di emergenza se il dialogo con la base ha un ritardo di 13 minuti? Subiranno danni cerebrali dal viaggio?

Insomma, non siamo proprio sul punto di metter piede su Marte.

Dobbiamo ancora imparare e testare, se non addirittura costruire, molto. Molti dei passi che dovremo fare non sono mai stati fatti prima. Ma questo non vuol dire che siano impossibili.

Dopotutto, come ha scritto Obama, questa impresa è frutto di “curiosità ed esplorazione, innovazione ed ingegno, [di] spingere i limiti di quello che è possibile e farlo prima di chiunque altro”.

Se qualcuno può farsi carico di questa formidabile impresa, quelli sono la NASA, l’ESA e SpaceX. Finché continueranno ad avere un supporto adeguato e ad attrarre tante delle nostre menti più brillanti, sarà solo questione di tempo.

Aspettiamo i passettini della scienza, mentre non vediamo l’ora di vedere le nostre impronte su Marte!
(c) The Munich Eye, all rights reserved.
Foto copertina: NASA/MSFC, via Wikimedia Commons.

 

Marte dà il benvenuto al suo nuovo satellite

Il 19 Ottobre 2016 la missione ExoMars, in collaborazione tra Europa e Russia è giunta a destinazione, portando il satellite Trace Gas Orbiter (o TGO) e un lander sperimentale, chiamato Schiaparelli. Non tutto è andato proprio come previsto ma, come hanno detto i vertici dell’ESA in una conferenza stampa, la missione è comunque un successo.

La buona notizia è che TGO è entrato perfettamente nella sua orbita prestabilita. Da lì annuserà l’atmosfera marziana in cerca, tra le altre cose, di tracce di vita sul pianeta. Servirà anche come stazione intermedia per le comunicazioni con missioni sulla superficie: i due rover della NASA attualmente su Marte, e quello che l’ESA stessa pianifica di mandare nel 2020.

Molta dell’attenzione sulla missione, però, si concentrava sul modulo Schiaparelli. La sonda aveva un carico scientifico limitato, e serviva soprattutto come prova generale della procedura di atterraggio automatica (magari da usare per la parte della missione nel 2020).

Il centro di controllo ha perso il contatto con la sonda circa un minuto prima del previsto atterraggio. Fortunatamente, il modulo aveva mandato regolarmente tutti i suoi dati fino ad allora, e i tecnici sono al lavoro per ricostruire l’accaduto.

Pare che i razzi che avrebbero dovuto rallentare gli ultimi chilometri della discesa abbiano avuto un guasto, lasciando il lander in caduta libera. Le immagini raccolte dal satellite Mars Reconnaissance Orbiter della NASA sembrano mostrare prove di uno schianto sulla superficie di Marte. [Successive analisi confermeranno poi queste ipotesi]

Nonostante il fallimento, Schiaparelli era un modo per l’ESA per tastare il terreno in vista di atterraggi futuri. TGO, invece, con il suo immenso carico scientifico e la sua importanza strategica è un importante passo avanti verso Marte.

 

(c) The Munich Eye, all rights reserved.

Cosa abbiamo imparato da Rosetta

Il 30 settembre (oggi, se leggete questo post appena esce), si concluderà la grande missione Rosetta dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA).

Era una lunga missione, con un epico inseguimento lungo dieci anni attraverso il Sistema Solare, al termine di cui la sonda Rosetta (da cui il nome della missione) raggiunse la sua orbita intorno alla cometa 67P Churyumov/Gerasimenko. Questo l’ha resa il primo oggetto costruito da noi ad orbitare una di queste palle di neve spaziali. Dalla sua posizione privilegiata, Rosetta ha studiato la cometa da vicino e lanciato un piccolo robot, il lander Philae, per toccare la sua superficie (potete ascoltare il suono di questo momento storico qui).

Ora che la cometa si sta allontanando dal Sole, però, sta diventando troppo freddo e buio per Rosetta. La missione finirà. In stile funerale vichingo, spiaccicando la sonda contro la cometa. Per ringraziarla del suo lavoro, diamo uno sguardo a quello che ha fatto Rosetta nei suoi 12 anni di attività.

Siccome non eravamo mai arrivati così vicini ad una cometa, va da sé che avessimo un sacco di domande per Rosetta, tipo, com’è fatta davvero una cometa? Davvero l’acqua sulla Terra viene da lì?

CC0 Holgers Fotografie, via unsplash

E le sorprese sono iniziate subito. Gli astronomi si aspettavano che la cometa fosse più o meno sferica o a forma di patata, come un asteroide. Invece, già dalle primissime immagini si sono trovati davanti una specie di paperella da bagno. A quanto pare, è quello che succede in scontri cosmici al super-rallentatore. Infatti i due pezzi di 67P sarebbero due comete più piccole, con debolissima attrazione gravitazionale, che che si stanno scontrando moooolto lentameeeente.

Uno dei compiti più importanti per Rosetta era analizzare il ghiaccio su 67P e dirci se davvero l’acqua della Terra venga dalle comete. Sembrava molto probabile (probabilmente l’avevate sentito dire), ma in pochissimo tempo abbiamo scoperto che non è così. La miscela di tipi di idrogeno non corrisponde a quella sulla Terra: la nostra acqua è arrivata da un’altro posto. Ma abbiamo visto che le comete portano tantissimo ossigeno, e perfino mattoni elementari per la vita, come composti a base di carbonio, fosforo e amminoacidi.

Diversi di questi risultati erano impossibili semplicemente misurando la cometa: dovevamo fisicamente toccarla, grattarla, scavarla e misurarla. Questo era il compito del lander Philae che è stato… ehm… diciamo meno interamente positivo. Ad ogni modo, Philae ha fatto quello che doveva fare, solo non i compiti bonus.

Did disturbing tweets from Rosetta distract Philae? We'll never know. Creepy, though...

“Ho freddo alla schiena ora che te ne sei andato, ma ora sono in una posizione migliore per guardarti. Mandami una cartolina!” Tweet del genere hanno distratto Philae facendogli sbagliare l’atterraggio? Non lo sapremo mai…

Il problema è stato che l’atterraggio (effettivamente difficile da azzeccare), è andato onestamente male. Philae è rimbalzato un paio di volte ed è finito incastrato tra delle rocce. Perso e all’ombra, quindi incapace di usare i pannelli solari per ricaricarsi, aveva solo pochi giorni rapidamente completare i suoi esperimenti e spedire tutti i dati. Ce l’ha fatta, poi si è spento. A parte un breve momento a giugno 2015, Philae non è mai tornato e non l’abbiamo trovato fino all’ultimo.

Le foto di Philae incastrato tra le rocce. Visto com’era messo, è incredibile che sia riuscito a completare le misure. Credit: ESA

Rosetta ci ha regalato un’enormità di dati, e uno sguardo tutto nuovo per le comete. Ci ha fatto capire cosa significhino “lassù” le cose che vediamo “quaggiù” dai nostri osservatori. Ora possiamo anche guardare in una luce nuova comete che già conosciamo. In un certo senso, come hanno detto su StarTalk, è come se avessimo visitato più comete in una volta sola.

Quindi grazie di tutto Rosetta!

Per saperne di più

Immagine di copertina: Un’interpretazione artistica di Rosetta di fronte alla cometa 67P, from ESA.int

Basi lunari!

Marte è, senza dubbio, il prossimo grande obiettivo dell’esplorazione spaziale. Però è davvero lontanissimo, per arrivarci e riuscire a tornare serviranno delle basi là. Questo potrebbe essere un problema: siamo sicuri di saperle costruire? Ed è davvero una buona idea iniziare a farlo su Marte? Perché non piantare le tende sulla Luna prima?

Come mi ha detto Emily Lakdawalla della Planetary Society:

La Luna è il primo obiettivo naturale dell’esplorazione esplorazione oltre la Terra. Presenta molte delle sfide di operare nello spazio profondo, ma non tutte. Sarebbe saggio che nazioni che vogliono iniziare ad avventurarsi oltre la Terra inizino con missioni per la Luna.

Anche se non se ne sente parlare spesso, in realtà più o meno tutti ci stanno lavorando. C’è anche un grosso progetto condiviso tra la NASA, l’agenzia europea ESA e la russa Roscosmos per una base che sostituirebbe progressivamente la Stazione Spaziale Internazionale (ISS).

Costruire una base sulla Luna, per certi versi, è anche più facile che costruire una stazione orbitante. Anzitutto, una base starebbe su una superficie invece che fluttuare in orbita; poi si potrebbe costruirla e rifornirla usando alcuni materiali raccolti sul posto, soprattutto acqua. Poi si possono usare tutta l’esperienza e tutte le tecnologie già sviluppate per la ISS.

Un’interpretazione artistica di come potrebbe essere una base sulla Luna. Credit: NASA

Alcune idee sono… diciamo futuristiche, tipo stampare la base in 3D direttamente là usando robot prima ancora che arrivino gli astronauti. Altre, invece, le stiamo già mettendo in pratica: l’azienda Orbital ATK ha presentato un progetto congiunto con la NASA per una base orbitante per il supporto alle operazioni sulla superficie; sulla ISS hanno provato (con qualche problema iniziale, poi risolto) BEAM, una capsula simile ad una tenda gonfiabile.

A proposito di gonfiabili: sicuri che Marte sia il posto migliore da colonizzare? Sembrerà incredibile, ma Venere potrebbe essere un candidato migliore (anche se meno probabile). Ok, la superficie di Venere è micidiale, ma l’atmosfera è relativamente ospitale, con temperature e pressioni simili a quelle della Terra. Un progetto NASA propone di abitare su dei dirigibili: dei palloni pieni di aria terrestre galleggerebbero nella pesante atmosfera di Venere come palloncini, e starebbero proprio nella zona più ospitale dell’atmosfera.

Insomma, potremmo avere, prima dei campi di patate di Mark Watney, la Città delle Nuvole di Lando Calrissian?

 

Foto copertina: CC0 Wikilmages, via pixabay.com

ExoMars è partito!

Tutto è andato alla perfezione: dal lancio di ieri mattina al distacco dell’ultimo stadio dei razzi, fino alla definitiva accensione dei pannelli solari verso le 22:30 italiane. ExoMars è definitivamente sulla rotta per Marte, dove arriverà verso metà ottobre.

All’arrivo, la sonda si dividerà in due parti. Il lander Schiaparelli atterrerà sulla superficie, testando una complicata coreografia di traiettorie, paracadute e razzi per un atterraggio morbido. Sarà una prova generale per il capitolo del 2018 2020* della missione, quando, con un atterraggio simile, arriverà sulla superficie un piccolo robot. Schiaparelli rimarrà attivo solo qualche giorno, misurando temperatura, pressione, velocità del vento ed altre caratteristiche atmosferiche.

L’altro troncone della missione è il satellite TGO (Trace Gas Orbiter), il cui compito è “ annusare” l’atmosfera marziana alla ricerca di tracce di vari gas, soprattutto metano, che può indicare vita sul pianeta. Le analisi di TGO saranno molto accurate: “Distinguere i diversi isotopi di carbonio [nel metano] è fondamentale per capirne l’origine”, ha detto Michael Khan dell’ESA.

TGO ha anche uno strumento che, analizzando la luce riflessa dalla superficie, è in grado di dare informazioni sulla presenza di acqua fino ad un metro sottoterra.

Aggiornamento del 20/10/2016: TGO è arrivato in orbita perfettamente il 19 Ottobre nel pomeriggio (ora italiana). Schiaparelli è atterrato ed ha mandato tutti i dati sulla sua discesa, ma qualcosa non è andato proprio come previsto. Al momento l’ESA sta analizzando i dati per capire cosa sia successo esattamente. Emanuele Menietti ha ricapitolato bene la situazione sul Post. Potete leggere quello o farvelo raccontare direttamente dai responsabili ESA nella conferenza stampa qui sotto.

Aggiornamento del 24/10/2016: Vertici ESA confermano che i razzi che dovevano rallentare la parte finale della discesa non hanno funzionato. Schiaparelli è precipitato per alcuni chilometri ed è andato distrutto schiantandosi al suolo. Un riepilogo completo si trova anche qui.

Immagini prese dalla sonda NASA Mars Reconnaissance Orbiter mostrano il luogo dell’atterraggio di Schiaparelli prima e dopo lo schianto. La macchia nera è quello che resta della sonda. Credit: NASA

Foto copertina: ESA–Stephane Corvaja, 2016. All rights reserved.

* Ritardi nei lavori e problemi di finanziamento hanno fatto spostare di due anni il lancio della seconda parte della missione.

La fondamentale importanza dei batteri di Marte

L’Agenzia Spaziale Europea sta per lanciare la prima parte della missione ExoMars. L’obiettivo è potenzialmente la scoperta più importante della storia: vita su Marte.

Questa prima tranche di ExoMars porterà il satellite TGO e il modulo Schiaparelli. Quest’ultimo testerà le tecnologie che permetteranno, nella seconda fase (che partirà nel 2018) di portare un rover europeo sul pianeta. TGO, invece, costruirà mappe molto precise di parti della superficie e aiuterà le comunicazioni con i rover della NASA attualmente sulla superficie (e faciliterà le comunicazioni col rover del 2018). In più, cercherà nell’atmosfera tracce di metano ed altri gas rari che potrebbero essere stati prodotti da attività biologiche.

L’obiettivo globale della missione, oltre all’esplorazione del pianeta in vista di missioni umane, è proprio cercare tracce di vita. Sappiamo che su Marte c’è acqua (più o meno), e quindi potrebbe esserci vita.

Sappiamo anche che, se ci fosse, non sarebbero omini verdi, quanto piuttosto batteri o altri microorganismi. Ma pure se trovassimo solo quelli, sarebbe una delle più grandi scoperte di sempre.

Per quel che ne sappiamo, la Terra è l’unico posto dove piccoli aggregati di molecole organiche hanno imparato a replicarsi. In pratica, l’unico posto con la vita. Chiaramente, questo la rende piuttosto speciale.

Ma perché solo qui? Cos’ha di speciale?

Trovando vita su Marte, anche solo tracce di batteri estinti milioni di anni fa, avremmo una risposta: la Terra non è poi così speciale. Vorrebbe dire che i pochi ingredienti che sappiamo essere necessari alla vita sono anche sufficienti.

Insomma, troveremmo una risposta all’origine della vita. Hai detto niente.

 

Foto copertina: Panoramic View From ‘Rocknest’ Position of Curiosity Mars Rover (credit: NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems)

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