La corsa allo spazio tra costi e benefici

Qual è la cosa più sensazionale che abbiate mai fatto in 108 minuti? Il tempo di un’uscita in buona compagnia, un pranzo in famiglia, quasi, ahimè, il tempo che si impiega per percorrere in auto la tratta Messina-Palermo. Qualunque cosa abbiate potuto fare in quest’arco di tempo, non supererà mai l’impresa di Jurij Gagarin. L’astronauta russo, infatti, sessant’anni fa è stato il primo essere umano ad essere spedito nello spazio: completò un giro attorno alla Terra in ben 108 minuti (Jules Verne sarebbe impallidito al risultato). Era il 12 aprile 1961, quando la corsa allo spazio tra Unione Sovietica e Stati Uniti d’America era sempre più accesa. Fu proprio questa competizione per il dominio spaziale a far crescere esponenzialmente i finanziamenti per la ricerca su questo fronte, tant’è che alcune imprese ad oggi non sono state mai più ripetute. Poco più di un anno dopo, il presidente John Kennedy annunciava: “Scegliamo di andare sulla Luna in questo decennio e di fare le altre cose non perché sono facili, ma perché sono difficili! […] perché quella è una sfida che siamo disposti ad accettare, una che non siamo disposti a posticipare ed una che intendiamo vincere”. Così, con la missione Apollo 11, il 20 luglio 1969 Neil Armstrong e Buzz Aldrin furono i primi uomini a mettere piede sulla Luna, dove piantarono la bandiera americana come simbolo. Da quel momento, conclusasi anche la Guerra Fredda, la corsa alla supremazia spaziale rallentò molto, così come diminuirono gli investimenti.

Yuri Gagarin con la tuta spaziale – Fonte: skytg24.it

Per renderci conto dell’imponente crescita scientifica che ha caratterizzato quegli anni, immaginiamo una linea temporale. Partiamo dalla Grecia: Tolomeo studia gli astri ad occhio nudo. Ci vorranno circa 1500 anni prima che Galileo inventi il primo sistema di lenti capace di osservare i corpi celesti “da vicino”: il telescopio. È il 1609 e sono solo pochi visionari a credere nella teoria eliocentrica. Dobbiamo aspettare i primi decenni del ’900 per vedere i primi razzi a propellente, ma è solo nel ’42 che si riesce a spedirne uno oltre l’atmosfera. Da qui il primo satellite inserito in orbita terrestre, lo Sputnik 1, poi Gagarin e l’uomo sulla Luna: tutto concentrato, insomma, in pochi decenni.

Ma perché continuare a investire nell’esplorazione spaziale? È una domanda che potrebbe far indignare un qualsiasi astrofisico sommerso da formule e numeri, ma anche alimentare (come ha già fatto) diverse critiche, soprattutto sul web. La risposta è semplice. Basti pensare ad internet ed ai GPS che ci aiutano a trovare il ristorante di cui ci ha parlato un amico. O ancora, il semplice controllo delle previsioni meteo prima di uscire, per sapere se è meglio portare l’ombrello oppure no. Chissà cosa ne pensano i sopravvissuti ad uragani e inondazioni devastanti, salvati dai presagi tempestivi che ne hanno permesso l’evacuazione. Dalla salvaguardia delle foreste e l’avanzare degli incendi, allo scioglimento dei ghiacciai, al monitoraggio del buco nell’ozono e all’inquinamento atmosferico: tutti dati satellitari. Se volessimo parlare di benefici indiretti, si pensi, solo per fare un esempio, ai miglioramenti dati alla diagnostica medica: è grazie al telescopio Hubble che si può fare prevenzione individuando microcalcificazioni al seno, indicatrici di possibili tumori. E questi sono soltanto pochi ed essenziali benefici di cui godiamo giornalmente e che sono possibili grazie all’esplorazione spaziale, anche se sconosciuti ai più.

Analizzando i costi, l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) nel 2018 ha ricevuto finanziamenti dai vari membri dell’Unione pari a 5,6 mld di euro con un PIL europeo pari a 13.483 mld di euro. Nel 2019 soltanto gli italiani hanno speso 110,5 mld in gioco d’azzardo. La NASA invece, sempre nel 2018, ha ricevuto finanziamenti per 19 mld di dollari; la guerra in Iraq ha avuto un costo complessivo di circa 2.400 mld di dollari. Come se non bastasse, secondo uno studio della London Economics, in Europa il ritorno economico diretto sugli investimenti ESA sarebbe di 3-4 euro per ogni euro investito. Le conclusioni che possono essere tratte da questi dati sono molto semplici.

Dopo lo sbarco sulla Luna, il progresso è stato in crescendo: basti pensare alle sonde Voyager (lanciate nel 1977) ancora attive, al telescopio Hubble mandato in orbita negli anni ’90, alla Stazione Spaziale Internazionale che è continuativamente abitata dal 2 novembre del 2000. Siamo anche riusciti a fare atterrare dei piccoli robot su Marte, in ordine: Spirit, Opportunity e Perseverance (atterrato il 18 febbraio). Non finisce qui: nel 2022 inizierà il programma Artemis che punterà a riportare l’uomo sulla Luna nel 2024.

Il rover Perseverance – Fonte: esa.it

È probabile che, alla base dell’esplorazione, ci sia più di tutto questo. È la voglia di conoscere insita in ogni essere umano, la paura di pensare che tra miliardi di galassie in un universo in continua espansione potremmo essere soli, persi in un oceano nero su una nave blu senza una rotta precisa, a spingerci ad esplorare le profondità dello spazio. È la possibilità di vedere il nostro pianeta da una prospettiva diversa, come la vide Gagarin che, via radio, disse:” Da quassù la Terra è bellissima, senza frontiere né confini”.

Giovanni Alizzi

Fonte immagine in evidenza: astronautinews.it

Perseverance: il rover è su Marte

Dopo 7 mesi di estenuante attesa e 470 milioni di chilometri di spazio percorsi, alle 21:55, ora italiana, il rover Perseverance della NASA ha toccato il suolo di Marte. Ma perché questa missione è così importante?

Gli ingegneri del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, USA, osservano il primo test di guida per Perseverance della NASA il 17 dicembre 2019.
Fonte: NASA/JPL-Caltech

Prima dell’ammartaggio: i ‘’sette minuti di terrore’’

Così viene definito il tempo necessario all’ammartaggio, in cui il centro di controllo non può correggere eventuali errori causati dai famosi sette minuti di ritardo tra la Terra e Marte. Tutto è quindi nelle mani dei sistemi di bordo a dir poco precisi del rover. Perseverance è entrato nell’atmosfera raggiungendo i 1300 C° ad una velocità di 1600 chilometri orari, protetto da uno scudo termico. Quando quest’ultimo si è sganciato, ha lasciato spazio all’apertura del paracadute di circa 21 metri che ha attutito la caduta, rallentando la discesa del rover a circa 400 chilometri orari. Da questo momento in poi sono entrati in gioco i retrorazzi, che hanno accompagnato il robot fino al suolo, facendolo scendere dolcemente tramite l’argano montato sulla sommità dei propulsori ed attaccato tramite cavi al corpo di Perseverance, per poi sganciarsi ed atterrare poco più distante.

Perseverance ha raggiunto sano e salvo il cratere Jezero, letto di un antico lago marziano, il 18 febbraio 2021. Il viaggio e l’esplorazione del pianeta rosso fanno parte della missione spaziale Mars 2020, iniziata proprio con il lancio della sonda lo scorso 30 luglio da Cape Canaveral in Florida.

Perseverance lanciato su un razzo Atlas V-541 dal Launch Complex 41 a Cape Canaveral Air Force Station, Florida.
Fonte: https://mars.nasa.gov/mars2020/timeline/launch/

Gli obiettivi della missione

Uno degli obiettivi di Perseverance è quello di cercare segni di antica vita microbica su Marte. Ciò permetterà alla NASA di studiare la passata abitabilità del pianeta. In particolare, gli scienziati sono interessati ai sedimenti trasportati dagli antichi fiumi nel cratere. Queste rocce sono molto importanti in quanto potrebbero tener traccia di sostanze organiche, segno della possibile vita passata di Marte. Il rover si impegna, inoltre, a raccogliere rocce vulcaniche, in modo tale da poter stabilire i cambiamenti geologici e ambientali nel corso del tempo.

Oltre a queste, innovative tecnologie verranno testate per aumentare i sistemi protettivi delle tute spaziali, in vista di possibili e future missioni umane sul pianeta rosso. Le missioni saranno supportate anche grazie allo studio dell’ossigeno estratto dall’atmosfera, volto a verificare con maggior chiarezza la possibilità di autosostentamento degli astronauti sul gemello della Terra.

Prima immagine di Marte da Perseverance.
Fonte: NASA/JPL-Caltech

Operazioni al suolo di Perseverance

Perseverance è dotato di sette strumenti, tra cui fotocamere, radar e sistemi laser per l’analisi del suolo e della sua composizione. Vi è anche un trapano rotante in grado di perforare il terreno di circa 5 centimetri. I frammenti ottenuti verranno raccolti e sigillati ermeticamente dentro tubi di titanio (il peso di ogni campione è di circa 15 grammi). Il rover trasporterà a bordo i campioni sigillati, fino a quando il team che si dedica alla missione deciderà di depositarli sulla superficie marziana.

Secondo il piano, Perseverance sistemerà le capsule in posizioni strategiche, in modo tale da poter essere raccolte da missioni future. A questo proposito, l’European Space Agency (ESA) prevede di usare il Sample Fetch Rover durante la missione Sample Retrieval Lander della NASA. Il rover dell’ESA raccoglierà i campioni che Perseverance ha depositato e li porterà al lander, dove saranno accuratamente conservati in un Mars Ascent Vehicle (MAV). Il MAV lancerà il container con i campioni dalla superficie marziana, mettendolo in orbita intorno a Marte.

Ingenuity

Insieme a Perseverance c’è Ingenuity, un drone di piccole dimensioni a forma di elicottero . Sarà utilizzato per testare l’effettiva possibilità di volare sul suolo marziano per potersi spostare con più facilità e a una velocità maggiore, in quanto il rover può percorrere pochi metri al giorno. Una serie di test di volo sarà eseguita su una finestra sperimentale di 30 giorni marziani che inizierà nella primavera del 2021. Per il primo volo, l’elicottero decollerà a pochi metri da terra, si aggirerà in aria per circa 20-30 secondi e atterrerà. Dopo di che, il team tenterà ulteriori voli sperimentali di crescente distanza e maggiore altitudine. Dopo che l’elicottero avrà completato la sua dimostrazione tecnologica, Perseverance continuerà la sua missione scientifica.

Rappresentazione artistica di Ingenuity sul suolo marziano.
Fonte: NASA/JPL-Caltech

Un barlume di speranza

Ieri il team della National Aeronautics and Space Administration ha raggiunto un grande obiettivo, dal momento che sul totale di missioni verso il suolo marziano, circa il 60% è risultato fallito. Perseverance rappresenta un barlume di speranza per avvicinarci ancora di più alla risposta alla domanda: siamo mai stati soli nell’Universo?

”Mi sono dato come legge di procedere sempre dal noto all’ignoto, e di non fare alcuna deduzione che non sgorghi direttamente dagli esperimenti e dall’osservazione.”

 

Serena Muscarà

 

Bibliografia
https://mars.nasa.gov/mars2020/mission/overview/

https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/

https://mars.nasa.gov/mars2020/timeline/launch/

https://mars.nasa.gov/mars2020/timeline/surface-operations/

https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2020/04/Perseverance_rover

https://mars.nasa.gov/news/8865/touchdown-nasas-mars-perseverance-rover-safely-lands-on-red-planet/