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Contaminazione dallo Spazio?

Prima Parte

Sono passati una cinquantina d’anni dai primi campioni di roccia lunare raccolti sulla superficie del nostro satellite dagli astronauti delle missioni Apollo, che venivano sottoposti a rigidi periodi di quarantena una volta rientrati a Terra. Per anni le preoccupazioni della protezione planetaria si sono concentrate sulla prevenzione dell’inquinamento del Sistema Solare da parte del genere umano: i veicoli spaziali, come le sonde Pioneer e Voyager, che hanno viaggiato attorno ai pianeti del Sistema Solare, o le sonde gemelle Viking che si sono posate sul pianeta Marte e che hanno regalato non solo le prime immagini di questi mondi ma anche i primi grandi risultati scientifici “in loco”, erano stati sterilizzati per impedire che organismi terrestri potessero contaminare l’ambiente extraterrestre.

Il Dott. Daniel H. Anderson, nel suo laboratorio Nonsterile Nitroge Processing Laboratory all’interno del Lunar Receiving Laboratory del Manned Spacecraft Center, osserva al microscopio un frammento di roccia lunare recuperato durante la missione Apollo 14 che entrò in orbita lunare il 4 febbraio 1971, dopo quattro giorni di viaggio e qualche piccolo problema con il voltaggio delle batterie del modulo lunare Antares. Gli astronauti Shepard, Roosa e Mitchell portarono a casa un carico di 43 chilogrammi di rocce lunari, che sono risultate utili, tra le altre cose, a stabilire l’età del nostro satellite. Crediti: NASA

Fu il 2004 quando la sonda Stardust raggiunse la cometa Wild 2 raccogliendo campioni delle sue polveri, per poi essere rispedita a Terra atterrando nel deserto dello Utah nel 2006 dentro una capsula di 46 chilogrammi. Fu la prima volta che dei campioni di polvere provenienti da una cometa furono analizzati in laboratorio anche da ricercatori italiani dell’INAF-Capodimonte (Napoli), INAF-Catania e dall’Università napoletana Parthenope. Tra le ceneri della cometa, si trovarono particelle che portavano la firma di processi avvenuti ad alte temperature: silicati e ossidi simili ai composti dei meteoriti che sfrecciano vicino alla Terra. In particolare, la datazione del decadimento radioattivo dei composti di alluminio e magnesio permise di stabilire l’età di questi granelli di polvere, collocandoli sulla linea del tempo più avanti rispetto alla formazione primordiale del Sistema Solare, iniziata circa 4 miliardi e mezzo di anni fa. Le particelle, individuate come d’origine extra Sistema Solare, potrebbero essere state parte del frutto dell’esplosione di una supernova avvenuta milioni di anni fa e avrebbero viaggiato per eoni, esposti allo spazio estremo che ne avrebbe modificato i caratteri se non fossero stati catturati e portati a Terra dalla sonda Sturdust.

Oggi e nei prossimi anni sempre più missioni spaziali faranno rientro a Terra portando, da asteroidi e da pianeti, dei campioni di rocce che verranno esaminati nei laboratori terrestri.

Il Natale appena passato è stato per l’Agenzia Spaziale giapponese (Japan Aerospace Exploration Agency, JAXA) e per l’Agenzia nazionale cinese per lo spazio (CNSA) un Natale ricco di doni che sono arrivati da altri mondi, in particolare dall’asteroide Ryugy della Fascia Principale degli Asteroidi, tra Marte e Giove, e dal nostro satellite, la Luna.

La capsula di Hayabusa 2 al suolo recuperata dai ricercatori per essere trasportata al Sagamihara Campus Research presso l’Extraterrestrial Sample Curation Center della JAXA. Crediti: JAXA-Agenzia Spaziale Giapponese.

La sonda Hayabusa 2 dell’Agenzia JAXA ha raggiunto l’asteroide 162173 Ryugu il 27 giugno 2018 orbitandogli poi ad una distanza di 20 chilometri. Dopo un anno e mezzo di studi, misure, osservazioni della superficie e raccolta di un campione di materiale dalla sua superficie, la sonda si è allontanata raggiungendo la Terra, sganciando una capsula, una sonda figlia, che è entrata in atmosfera terrestre atterrando nel deserto australiano il 6 dicembre 2020 con il prezioso materiale. La sonda madre ha continuato la sua missione dirigendosi verso un altro target, l’asteroide 1998 KY26 che verrà raggiunto fra qualche anno. Il contenitore è stato trovato e raccolto in tutta fretta per evitare ogni tipo di contaminazione terrestre e trasportato al Sagamihara Campus Research presso l’Extraterrestrial Sample Curation Center della JAXA. In meno di una decina di giorni gli scienziati giapponesi hanno confermato la presenza della polvere dell’asteroide Ryugu, “grani neri” come sono stati definiti. I risultati dell’analisi del gas raccolto nella capsula e la spettrometria di massa eseguita subito dopo il recupero dei campioni hanno dimostrato che il gas intrappolato proveniva dal degassamento dei composti semi-volatili presenti su Ryugu. La capsula, chiusa da un sigillo in alluminio, ha permesso di isolare questi composti dal gas terrestre: il gas intrappolato ha una composizione differente rispetto a quella terrestre e questo è una garanzia dell’integrità della capsula. È il primo campione allo stato gassoso che proviene dallo spazio profondo mai riportato a Terra in tutta la storia dell’esplorazione spaziale.

l’Agenzia Nazionale Cinese per lo Spazio (CNSA) ha avuto il suo momento di gloria pochi giorni dopo la NASA, il 16 dicembre, con l’atterraggio del modulo di rientro della missione Chang’e 5 in Mongolia. Dentro il modulo, il prezioso materiale lunare che arrivava sulla Terra dopo 44 anni dalle ultime missioni Apollo, che di rocce lunari ne hanno raccolto ben 382 chilogrammi tra il 1969 e il 1972. Chang’e 5 è allunata in un punto geologicamente diverso da quelli, molto antichi, scelti dalla NASA per le missioni Apollo. La Cina ha esplorato una regione relativamente giovane, dove si spera di trovare qualcosa di diverso rispetto ai siti degli allunaggi Apollo. E il lander non ha perso tempo: appena toccato il suolo ha dispiegato i pannelli solari, rizzato le antenne, sfoderato il suo armamentario – fotocamera, spettrometro, radar, paletta e trapano – s’è messo all’opera. Studiando l’ambiente circostante e, soprattutto, trapanando fino a due metri di profondità e raccogliendo 2 chilogrammi di terreno. Naturalmente, completato il carico, non è mancata la bandiera rossa a cinque stelle della Repubblica Popolare sul suolo lunare. I campioni saranno messi a disposizione degli scienziati di tutto il mondo, con la probabile eccezione di quelli americani: la legge americana impedisce agli scienziati cinesi di ottenere i campioni raccolti dalle missioni Apollo, difficile immaginare che il favore non venga restituito.

Grandissimi risultati quelli appena presi in considerazione, e sono soltanto gli ultimi ma non gli unici nel corso del tempo: la missione OSIRIS-REx della NASA ha raccolto materiale dalla superficie dell’asteroide Bennu della Fascia Principale degli Asteroidi grazie al braccio meccanico della sonda spaziale: la quantità raccolta supera abbondamene la quantità minima di 60 grammi necessaria per il successo dell’operazione. Il 28 ottobre 2020 il veicolo ha completato in anticipo le operazioni di stivaggio del campione, che resterà conservato in sicurezza durante il tempo necessario per tornare sulla Terra. Il viaggio di ritorno dovrebbe iniziare intorno a marzo di quest’anno, e l’arrivo è previsto per settembre 2023.

La missione OSIRIS-REx è un’altra delle poche missioni di sample-return, (in questo caso ancora non completate) che sono complesse e molto costose, ma che danno la possibilità di esaminare in laboratorio i campioni raccolti. Gli studi di asteroidi come Bennu e Ryugu sono fondamentali perché contengono probabilmente sia del materiale organico primordiale dal quale si formarono poi “i mattoni” da cui poi ebbe origine la vita sulla Terra, sia parte dell’acqua che oggi costituisce i nostri oceani. Lo scopo principale di queste missioni è quindi capire come si sia originata la vita sulla Terra e anche come sia arrivata l’acqua dei nostri mari e degli oceani.

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Immagine di copertina – Crediti: NASA /Mars Science – Exploration Program – NASA’s Journey to Mars – Astronaut Helmet