Scienze

Marte: la frontiera dell’esplorazione spaziale

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16 Marzo 2012

L’equipaggio di Mars500


Marte rappresenta di per sé un mistero ed un continuo stimolo per la fantasia di coloro che amano scrutare il cielo e cullarsi immaginando nuovi mondi da esplorare e, perché no, nuove forme di vita da conoscere. Soprattutto negli ultimi decenni le agenzie spaziali, NASA in testa, hanno volto il loro interesse al pianeta rosso, che viene visto dalla comunità scientifica come la destinazione ideale (o quantomeno la meno impossibile) di una futura esplorazione umana, con la possibilità concreta di creare una colonizzazione stabile nei decenni (o secoli) a venire. In quest’ottica è nato l’esperimento Mars500, condotto dall’Agenzia Spaziale Russa in collaborazione con l’europea ESA: si tratta di un viaggio simulato Terra-Marte e ritorno, inclusa una permanenza di un mese sul suolo marziano (in questo caso fedelmente ricostruito in un apposito ambiente artificiale) per i membri dell’equipaggio selezionati per lo “sbarco”, per una durata totale di 520 giorni, durante i quali 7 uomini (quattro russi, un cinese, un italiano e un francese) sono rimasti in isolamento, vivendo all’interno dei diversi moduli a seconda del momento della missione.

Si tratta senza dubbio di un esperimento affascinante, che svela ancor di più le intenzioni dei ricercatori: il pianeta rosso non appare più come un lontano miraggio, conoscibile solo attraverso immagini e rilevazioni fornite dalle sonde; Marte è la nuova frontiera, ed è in atto una vera e propria corsa alla sua conquista, non dissimile da quella per la Luna, che infiammò gli anni ’60 del secolo scorso.


L'attività erosiva dell'acqua è evidente in quest'immagine del suolo marziano: il pianeta rosso doveva apparire, in tempi remoti, simile alla Terra

L’obiettivo a medio termine è proprio l’esplorazione umana del quarto pianeta del sistema solare, al fine di raccogliere dati in vista di una futura (ma concreta) colonizzazione. Proprio la colonizzazione è considerata da molti scienziati e ricercatori una tappa obbligata per l’evoluzione del genere umano, sia per predisporre altri futuri viaggi interplanetari, sia per far fronte al crescente sovrappopolamento della Terra, con il conseguente esaurimento delle risorse vitali. Sicuramente gli imprenditori più lungimiranti non possono restare indifferenti agli enormi guadagni che conseguirebbero allo sfruttamento delle risorse marziane. Le motivazioni, quindi, non mancano; resta da vedere la fattibilità, ed è esattamente quello che si sta studiando in questi stessi attimi: ad alcuni potrà sembrare fantascienza, ma il momento in cui un piede umano poggerà sul suolo di Marte potrebbe non essere poi così lontano, d’altronde è questo il progetto che hanno in mente in tutte le agenzie spaziali del mondo, e in quegli ambienti non si rinuncia tanto facilmente alla realizzazione di un progetto.

Per rendersene conto basta dare un’occhiata alla storia dell’esplorazione Marziana, che ebbe inizio negli anni ’60 del XX secolo, procedendo per il decennio successivo: l’epoca d’oro delle prime esplorazioni spaziali. Gli inizi furono tutt’altro che semplici, con i ripetuti fallimenti subiti dai sovietici con le sonde MARS (1960A e B, 1962A e B) e Zond2 nel 1964. Il primo, seppur parziale, successo si deve al programma Mariner della NASA, che riuscì a fornire, tramite la sonda Mariner 4, le prime immagini del pianeta rosso (il 14 luglio 1965). Proprio queste prime rilevazioni smorzarono parzialmente l’interesse per l’esplorazione di Marte, che ora appariva come un pianeta martoriato da crateri da impatto, nel complesso inadatto a sostenere la vita. Tuttavia le esplorazioni erano solo rimandate, non cancellate, e ripresero regolarmente agli inizi degli anni ’70, subito dopo la “conquista” della Luna. Fu il turno delle sonde sovietiche Mars 2-7 (lanciate tra il 1971 e il ’73), alcune delle quali trasportavano dei lander, in grado di atterrare sulla superficie marziana. Purtroppo anche queste missioni si rivelarono nel complesso un fallimento, con nessun lander in grado di sopravvivere all’atterraggio e solo una manciata di immagini ricevute da terra.


Calotta polare del Polo Sud di Marte, scattata durante l'estate, quando le dimensioni sono al minimo: durante l'inverno i ghiacci coprirebbero l'intera superficie fotografata

Anche questa volta andò meglio agli Statunitensi della NASA, che inviarono le due sonde Viking nel 1976, entrambe in grado di far atterrare un lander con successo, fornendo così le prime immagini a colori del suolo marziano, insieme a dettagliati dati scientifici. Ancora una volta i dati non furono entusiasmanti (temperature che variavano tra -123° e 4°C, tempeste di sabbia, pressione atmosferica instabile…), nondimeno test biologici lasciarono aperta la possibilità di forme di vita ancora esistenti su Marte, ma l’irripetibilità dei test portò la comunità scientifica internazionale a scartare quest’ipotesi. Questo fino a pochi mesi fa, quando esperti della NASA e dell’ESA hanno dichiarato che, contrariamente a quanto precedentemente sostenuto, l’esistenza di forme di vita marziane è altamente probabile. Si tratterebbe di micro-organismi che vivrebbero nei vasti giacimenti d’acqua del sottosuolo marziano, sotto uno strato di ghiaccio. Ad accendere quest’ipotesi sono state le rilevazioni di alte quantità di metano presenti nell’atmosfera marziana, e attualmente l’ipotesi che questo abbia un’origine organica pare la più accreditata.

In ogni caso, abitato o meno, Marte non fu visitato da sonde terrestri per decenni (se si esclude il fallimentare programma sovietico Phobos, al finire degli anni ’80), fino al 4 luglio 1997, quando la sonda Mars Pathfinder atterrò nella Ares Vallis, seguita dal Mars Global Surveyor che il 12 settembre entrò nella orbita marziana, per iniziare la mappatura completa del suolo. La prima consisteva di un lander ed un rover, in grado di muoversi sulla suolo del pianeta. In totale Mars Pathfinder riuscì a trasmettere oltre 17 mila immagini e 16 analisi chimiche, dando agli scienziati un’idea concreta del passato di Marte, che si ipotizza sia stato un tempo caldo e umido, con un’atmosfera più densa ed acqua allo stato liquido. Ma il vero successo fu la missione Mars Global Surveyor che, superando addirittura le aspettative, riuscì a mappare l’intera superficie del pianeta, studiandone l’atmosfera ed il campo magnetico, fornendo da sola più dati di tutte le altre missioni insieme.

Al seguito di questi successi, seguirono i fallimenti degli orbiter Nozomi (giapponese) e Mars Climate Orbiter, così come fallirono il Mars Polar Lander ed il Deep Space 2 della NASA.


Una suggestiva immagine dell'alba su Marte, scattata dal lander Phoenix, che forse i nostri posteri troveranno familiare al loro risveglio

Ma con il nuovo millennio si è aperto un nuovo, prosperoso e fortunato ciclo di attività di esplorazione marziana, inaugurato da Mars Odyssey; un orbiter incaricato di cercare prove della presenza di acqua ed attività vulcanica. Questa sonda, ancora attiva, ha rivelato grandi quantità di idrogeno, ad indicare vasti depositi di ghiaccio ad un metro di profondità, entro il 60° parallelo dal Polo Sud. Inutile dire che la presenza di acqua, anche se allo stato solido, rappresenta un fattore fondamentale sia per l’esplorazione (e futura colonizzazione) umana, sia per la possibilità di forme di vita autoctone; ormai sono molti i giacimenti sotterranei, rinvenuti anche lontano dalle zone polari, con acqua allo stato liquido, che in alcuni casi emergerebbe addirittura in superficie, per brevi tratti, prima di rituffarsi nel sottosuolo.

Fu quindi il turno delle prime sonde Europee: la Mars Express e Beagle 2, si trattò purtroppo di un successo solo parziale, visto che il lander (Beagle 2) venne dato per disperso dopo essere atterrato sulla superficie del pianeta rosso. A riscattare questo parziale fallimento, furono i Rover della NASA Spirit e Opportunity (questo attivo ancora oggi) che a partire dal 2004 forniscono aggiornamenti costanti, arrivando a scoprire il primo meteorite su un altro pianeta (chiamato Heat Shield Rock) e fornendo sempre più prove sul passato di Marte, dove quasi certamente scorreva l’acqua, in alcuni casi anche salata: un pianeta quindi, nel suo passato, piuttosto simile alla Terra.


La prima immagine a colori del suolo marziano, scattata dalla sonda Viking: il brullo suolo rosso di Marte è ormai entrato nell'immaginario comune

Dato confermato dal Phoenix Mars Lander che nel 2008 ha dato ulteriore prova della presenza di ghiaccio d’acqua nel sottosuolo marziano, fornendo inoltre la prima prova della presenza di acqua libera sulla superficie di Marte. Questo lander non dà notizie di sé dal 2 novembre 2008, ma ha svolto la sua missione dando nuovi risultati nei test chimici sulla composizione del suolo marziano e sulla sua atmosfera. Curioso il fatto che sia stato applicato un DVD sulla superficie della sonda, su cui sono registrate varie opere umane riguardanti Marte, oltre ad una serie di nomi.

Infine si attende per l’Agosto del 2012 l’atterraggio del nuovo laboratorio mobile Curiosity, progettato sul modello dei rover Opportunity e Spirit, ma dotato di un maggior numero di sofisticati strumenti di analisi. La sonda si trova ora in viaggio verso il pianeta rosso e da questo si attendono nuove scoperte e maggiori dettagli sul mistero che Marte continua a rappresentare, nonostante i decenni di ricerche svolte.

Ma i progetti certamente non terminano qui, l’obiettivo principale di queste missioni pare quello di raccogliere informazioni e (nel caso dei satelliti orbitali) fornire supporto per le future missioni con equipaggio umano su Marte. L’agenzia Europea ESA prevede lo sbarco per il 2030, nell’ambito del progetto Aurora, mentre la società russa Raketno-Kosmicheskaya Korporatsiya Energia, prevede una missione ibrida umano-robotica, la cui nave spaziale sarà pronta per il 2021.

La colonizzazione di Marte sarà anche fantascienza, ma sembra che le Agenzie Spaziali terrestri la prendano tremendamente sul serio, se a torto o a ragione saranno i decenni a venire a dircelo.

Nel frattempo, non c’è da sorprendersi se proprio l’ESA e l’Agenzia Spaziale Russa hanno dato vita all’esperimento Mars500: la simulazione di un viaggio umano su Marte, con tanto di esplorazione in superficie. Proprio di questo progetto, delle modalità, gli scopi e dei risultati, parleremo in una serie di articoli che appariranno regolarmente su Shan Newspaper.


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