Global Science 10/2017 - Messaggeri d'altri mondi

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OTTOBRE 2017

Sonde, astronauti, onde gravitazionali: cosĂŹ IL FUTURO CI PARLA

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Il bello dell’Universo e della sua evoluzione passata e futura, compresa quella dell’uomo, è che è facile da raccontare.

Giovanni Bignami @GiovanniBignami Basterebbe anche un tweet... #GRANBOTTO, nasce #materia, poi #stelle, molecole, #pianeti, @CharlieDarwin e #NOI, 13MLD di anni dopo.

E #DOMANI ? Più difficile, ma proviamo.

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OMMARIO

N.08 - OTTOBRE 2017

4-7

“Paolo Nespoli e i suoi tweet” DI FULVIA CROCI

8

“Rat-Man diventa astronauta” DI ELISA NICHELLI

10-11

“Cassini-Huygens, la storia” DI MANUELA PROIETTI

12-13

“Che c’è di nuovo nel Sistema solare” DI ROSSELLA SPIGA

14

“Cassini e Huygens” DI CARMELA GIOELE GALIANO

15

“Charles Elachi: oltre le nubi di Titano” DI MANUELA PROIETTI

16-17

“Numeri di una missione da record” DI GIULIA BONELLI

18

“Quando la Nasa scommise sull’Italia” DI GIUSEPPINA PULCRANO

20-21

“Made in Italy a bordo di Cassini” DI GIUSEPPINA PICCIRILLI

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“Il commento” DI NICHI D’AMICO E ROBERTO BATTISTON

24-25

“Onde gravitazionali: c’era una volta il fotone” DI MARCO MALASPINA

26-27

“Mondi oceanici nel mirino del Webb” DI VALERIA GUARNERI

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TESTATA GIORNALISTICA GRUPPO GLOBALIST Reg. Tribunale Roma 11.2017 del 02.02.2017 online asi.it - media.inaf.it - globalscience.globalist.it

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“I quattro indiziati per la vita extraterrestre” DI ILARIA MARCIANO

direttore responsabile

Gianni Cipriani direttore

Francesco Rea

coordinamento redazionale

Manuela Proietti grafica

Davide Coero Borga, Paola Gaviraghi

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“Spazio ai libri” DI FRANCESCO REA E GIULIA BONELLI

redazione

Roberto Battiston, Giulia Bonelli, Fulvia

Croci, Nichi D’Amico, Carmela Gioele

Galiano, Valeria Guarnieri, Marco

Malaspina, Ilaria Marciano, Elisa

Nichelli, Giuseppina Piccirilli,

Manuela Proietti, Giuseppina Pulcrano,

Rossella Spiga global science - 3

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@astro_paolo Non c’è due senza tre... ed eccoci di nuovo: fuori dalla #Terra per la Terra! #VITAmission #Exp52_53

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I TWEET DI PAOLO NESPOLI DALLA ISS

«NON C’È 2 SENZA 3» LA MISSIONE VITA SUI SOCIAL di Fulvia Croci @ASI_spazio

ondividere la propria esperienza di vita e lavoro sulla Iss è parte della missione di ogni astronauta. Lo sa bene Paolo Nespoli, veterano dello spazio per la terza volta sulla Stazione spaziale internazionale, che già da alcuni mesi sta ricoprendo il ruolo di reporter spaziale.

Fin dai giorni precedenti alla partenza, Nespoli ha voluto condividere le varie fasi della sua preparazione in vista del lancio. «Venerdì avremo i posti in prima fila», così aveva commentato dal suo account twitter @astro_paolo rivolgendosi ai suoi compagni di viaggio il cosmonauta russo Sergey Ryazanskiv e l’americano Randy Bresnik della Nasa.

La missione Vita è la terza di lunga durata dell’Agenzia spaziale italiana e il suo logo è ispirato al Terzo paradiso dell’artista Michelangelo Pistoletto. Il 28 luglio scorso, Dopo un lancio da manuale, la Soyuz Ms-05, è decollata dal cosmodromo di Baikonur in Kazakhstan per raggiungere la Iss, dopo appena sei ore di viaggio.

«Non c’è due senza tre… Eccoci di nuovo fuori dalla Terra per la Terra», questo il primo tweet di Nespoli dalla casa spaziale che abbraccia visibilmente emozionato gli astronauti Fyodor Yurchikhin e Jack Fischer che hanno aperto il portellone di comunicazione tra la navetta e la Stazione spaziale.

Dopo aver ripreso confidenza con la vita quotidiana a zero G, Nespoli ha subito iniziato a lavorare sui primi degli oltre duecento esperimenti – di cui undici selezionati dall’Agenzia spaziale italiana – per la maggior parte biomedici e in parte minore tecnologici. Il 2 agosto, ad appena cinque giorni dall’arrivo a bordo della Iss, l’astronauta si è collegato con l’auditorium dell’Agenzia spaziale italiana per la prima inflight call della missione Vita. «Ho ritrovato la Stazio-

“La missione Vita è la terza di lunga durata dell’Agenzia spaziale italiana”

ne spaziale così come io l’avevo lasciata», ha commentato Nespoli durante l’evento.

Il 14 agosto in particolare è stata una giornata fondamentale per Nespoli: il lancio della capsula Dragon di SpaceX con a bordo gli esprimenti previsti per la missione Vita: i quattro esperimenti che compongono la cosiddetta Asi Biomission (Corm, Myogravity, Nanoros, Serism), le cartucce per la raccolta dei campioni biologici per l’esperimento In-situ, la giacca per la radioprotezione per l’esperimento Perseo e le etichette che saranno utilizzate congiuntamente alla app caricata sull’iPad di bordo per l’esperimento Aramis. E mentre la crew sulla Iss attendeva la navetta cargo Nespoli si dedicava a un altro studio: «@csa_asc, mi togli il respiro…

Ma sono contento di poterti aiutare nell’esperimento Marrow!» così si è scherzosamente rivolto l’astronauta alla Csa – l’agenzia spaziale canadese – responsabiglobal science - 5

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Casa

Dolce casa

Entrando nella mia casa lontano da casa #VITAmission #Expedition52_53 Altre foto qui: https://flic.kr/s/aHsm287Amo

Beh, sarò forse di parte... Ma qualcuno qui risplende in modo fantastico! #Italia #VITAmission

le dell’esperimento sulle funzioni del midollo osseo in condizioni di microgravità. Una delle tante prove a cui si devono sottoporre gli astronauti, che testano i vari esperimenti sui loro corpi, come vere e proprie cavie spaziali.

L’esperimento canadese Marrow punta a esplorare i cambiamenti che avvengono nel nostro sangue in missioni di lunga durata, in particolare nei globuli rossi e nei globuli bianchi: una condizione che, secondo gli scienziati, potrebbe influire sul corretto funzionamento del midollo osseo.

Il dietro le quinte della missione è stato raccolto in un documentario, Expedition, docu-film di Alessandra Bonavina, nato da un’idea dell’Asi e prodotto da Omnia Gold Studios, in cui è proprio la voce Nespoli a fare da narratore. Ed è stato lo stesso Paolo a presentarlo all’ultima edizione del Festival del Cinema di Venezia con un collegamento ad-hoc dalla Iss. Nespoli dal suo punto di osservazione privilegiato, ha anche raccontato attraverso le foto scattate dalla Cupola, i cambiamenti e i fenomeni più suggestivi che hanno interessato il nostro pianeta negli ultimi mesi.

«Beh sarò di parte forse, ma qualcuno qui risplende in modo fantastico», commenta Nespoli riferendosi alla suggestiva visione dell’Italia by night. E continua con un insieme di immagini che ritraggono il distruttivo uragano Irma: «Un collage di #Irma dallo spazio: una sola foto non poteva contenere quello che è forse il più potente uragano mai registrato nell’Atlantico». C’è spazio anche per un insolito effetto ottico che ha interessato una parte dell’Africa: «Una prospettiva inaspettata mi ha colto di sorpresa guardando giù… Lo vedete il profilo umano lungo la costa africana?». Si tratta di una sorta di pareidolia, un effetto che porta a vedere le facce negli oggetti.

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“Il dietro le quinte della missione è stato raccolto nel docu-film Expedition”

Sulla Iss Nespoli ha avuto occasione di portare con sé C’è spazio per tutti, l’ultimo fumetto della serie di dedicata a RatMan: l’astronauta si è rivolto a Leo Ortolani, autore della fortunata serie, in un video dove si mostra con l’albo dalla Cupola: «Sto leggendo l’anteprima del fumetto, che ho fatto vedere anche agli altri miei colleghi astronauti. Rat-Man è stato subito riconosciuto e osannato - ha detto Nespoli - spero in futuro di riuscire a vedere tutti voi nello spazio, perché godere di questa vista e di questa sensazione è veramente incredibile».

Lo scorso 11 ottobre, Nespoli ha avuto l’occasione di collegarsi con il Presidente della Repubblica Sergio Mattarella per raccontare nei dettagli il suo lavoro nello spazio. Mattarella ha parlato a lungo con l’astronauta dimostrando un vivo interesse, chiedendo spiegazioni sull’attività dell’equipaggio della ISS

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Osservare

La Terra

Qui è da dove osserviamo la Terra, in tutta la sua bellezza e a volte, in tutta la sua forza. #VITAmission

Un collage di #Irma dallo spazio: una solo foto non poteva contenere quello che è forse il piú potente uragano mai registrato nell’Atlantico

I tweet di @astro_paolo Oggi ero impegnato a preparare la prossima passeggiata spaziale di Fyodor e @SergeyIss. E voi come avete passato questo Ferragosto?

Uno @SpaceX Dragon ci sta venendo incontro. Ma noi i cavalieri della casata Iss lo cattureremo (ci serve solo un po’ di esercizio).

A chi questa sera si lascerà affascinare dalla scienza durante la notte Europea dei Ricercatori, un grande saluto da una cavia spaziale!

Sopra: gli scatti pubblicati in queste pagine sono di Paolo Nespoli.

Nella pagina precedente: l’arrivo della Soyuz sulla Iss. Crediti Nasa.

e informandosi sugli esperimenti che si svolgono a bordo. «State realizzando per tutto il mondo una finestra sul futuro» ha commentato Mattarella. Nespoli ha aperto il video colloquio mostrandosi con un mappamondo in mano: una sorta di “gioco di specchi” per dimostrare ancora una volta che le missioni spaziali mostrano le caratteristiche uniche del nostro pianeta e ci ricordano che è necessario un impegno comune e profuso a tutti i livelli per garantirne la salvaguardia.

«Spesso non ci rendiamo conto di quanto le sorti del pianeta siano comuni» ha detto ancora Mattarella. Nespoli aveva infatti sottolineato l’importanza del lavoro di squadra per il buon successo di missioni di questo genere «Siamo un team internazionale quassù – ha osservato – e proveniamo da nazioni che non sempre hanno stabilito una collaborazione stabile sulla terra. È fondamentale ribadire che solo tutti insieme possiamo arrivare dove da soli non arriveremmo».

È il #nationalcoffeday negli Usa, non bevo molto caffè ma quando lo faccio è in nome della scienza, per capire come funzionano i fluidi qui.

Primi giorni di duro lavoro per il montaggio di Mares, un esperimento che studia come i nostri muscoli si deteriorano in microgravità.

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I

l 2017 sarà ricordato dai fan di Rat-Man come l’anno delle forti emozioni: da un lato l’ultima uscita bimestrale del supereroe in calzamaglia e orecchie da topo, dall’altro la sua prima avventura nello spazio.

C’è spazio per tutti, questo il titolo del primo fumetto a gravità zero, realizzato da Leo Ortolani insieme a Paolo Nespoli, durante la missione Vita dell’astronauta italiano.

Dunque, Leo, le avventure di RatMan non finiscono qui: lo hai solo spedito nello spazio.

Ebbene sì, l’ho sparato nello spazio, grazie all’aiuto di Paolo Nespoli che con coraggio ha accettato di portarlo con sé. Così per qualche mese se n’è occupato lui, e ho potuto prendere un po’ di respiro.

INTERVISTA A LEO ORTOLANI

C’È SPAZIO PER TUTTI RAT-MAN SI FA ASTRONAUTA

Cosa dobbiamo aspettarci da Rat-Man sulla Stazione spaziale internazionale (Iss): più uno scienziato esploratore o una mina vagante? ...La seconda che hai detto! Vabbè aspetta, torno a vestire i panni dell’autore ora. La storia è composta da una serie di avventure sulla Iss, dove i personaggi sono appunto Paolo Nespoli e Rat-Man. In più, di contorno, ci sono tutta una serie di documentari che racconteranno la conquista dello spazio a partire dai primi lanci negli anni ‘40 con i razzi tedeschi V-2, fino alla Iss e oltre.

Facciamo un attimo un passo indietro: come è nata quest’idea di portare Rat-Man nello spazio? È stata l’Agenzia spaziale italiana che si è rivolta alla Panini Comics, perché le sarebbe piaciuto creare qualcosa rivolto ai più giovani, anche se non è detto che i lettori di questo libro debbano essere per forza giovani, con un linguaggio un po’ diverso, quello del fumetto. A quel punto la Panini Comics si è girata verso di me e mi ha detto “vuoi fare una storia sulla Stazione Spaziale?”... e che fai, dici di no? È uno sporco lavoro, ma qualcuno deve pur farlo…

Ridendo e scherzando sono anche uno scienziato, perché sono un geologo.

E il primo scienziato astronauta fu proprio un geologo, che nel ‘72 andò in missione sulla Luna, e portò a casa finalmente delle rocce decenti! In generale io mi occupo di scienza da diversi anni, cercando di portarla su toni divulgativi e un po’ comici, ad esempio con il progetto Comics and Science del 8 - global science

di Elisa Nichelli @lalalelisa

Cnr di Roma. Quindi con questo libro è stato amore a prima proposta.

“Rat-Man, supereroe senza superpoteri, ha in comune con Paolo Nespoli la determinazione”

E com’è collaborare con un astronauta?

Ero molto timoroso, perché avere a che fare con una persona come Paolo Nespoli… lui dice che tutti possono fare l’astronauta, ma la verità è che bisogna essere delle persone straordinarie come lui per riuscire ad avere la determinazione di conseguire quel sogno che hai fin da bambino.

In questo abbiamo subito trovato un punto di collegamento tra lui e Rat-Man, perché Rat-Man crede di essere un supereroe anche se non ha né forza né superpoteri, ed è riuscito a fare qualcosa che apparentemente non sembrava in grado di fare. Per questo motivo, credo, sono andati subito molto d’accordo.

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LA DOPPIA MISSIONE INTERPLANETARIA

CASSINI-HUYGENS VIAGGIO SU SATURNO di Manuela Proietti @unamanus

re 13:55 del 15 settembre 2017. Sui monitor del Jpl, a Pasadena, il segnale di Cassini di spegne. Finisce così una tra le più importanti missioni spaziali mai realizzate.

Dopo aver sfrecciato per 13 anni tra il pianeta gigante e le sue lune, la sonda si è unita silenziosamente a Saturno, incontro che ha segnato l’ultimo atto della sua straordinaria avventura esplorativa. È una storia lunga trent’anni quella della più grande astronave mai costruita e lanciata nello spazio. Anche se il suo nome, Cassini, ci porta indietro di oltre quattro secoli, ai giorni in cui l’astronomo ligure Giandomenico Cassini, con il suo cannocchiale, scopriva quattro nuove lune saturniane e la divisione tra gli anelli a lui successivamente intitolata.

Tre decenni fa iniziava invece la gestazione della missione. Siamo negli anni ‘80, l’idea nasce da un gruppo di lavoro internazionale. L’obiettivo è estremamente ambizioso: si vuole portare una sonda alle soglie del lontano sistema di Saturno per studiare, per la prima volta in dettaglio, il pianeta, le sue lune e gli anelli. E c’è una seconda sfida: far atterrare un lander sulla superficie di Titano, luna maggiore di Saturno, impresa mai tentata prima su un corpo così distante.

La sonda madre viene sviluppata dalla Nasa con l’Agenzia spaziale italiana, mentre il modulo d’atterraggio è affidato all’Agenzia spaziale europea che si avvale di numerose collaborazioni, tra cui, in particolare, 10 - global science

La sonda Cassini vola su Saturno e i suoi anelli. Crediti: Nasa / Jpl.

quella dell’Asi. Ne risulta quello che è stato definito un prodigio di tecnologia spaziale del ‘900.

Cassini-Huygens, un’imponente astronave da quasi sette metri per quattro, per sei tonnellate di peso, lascia il pianeta Terra il 15 ottobre del 1997 equipaggiata con una suite di sofisticati strumenti scientifici, i più avanzati tecnologicamente per l’epoca.

L’astronave sorvola Venere due volte e nel 1999, sfruttando la spinta gravitazionale della Terra, si lancia verso lo spazio profondo lasciandosi per sempre alle spalle i pianeti interni del sistema solare. Cassini e Huygens viaggiano assieme per sette anni e oltre un miliardo di chilometri, e insieme nel 2004 agganciano l’orbita di Saturno. A dicembre Huygens si separa da Cassini ed entra nell’atmosfera di Titano. Dopo due ore

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Lander da guinness Sapevate che il primo suono proveniente da corpo celeste alieno è stato registrato su Titano dalla sonda Huygens?

E che il microfono che ha catturato la voce della grande luna di Saturno fa parte della dotazione dello strumento italiano Hasi?

Ne ha di primati di annoverare la sonda atmosferica Huygens, tanto che nessun oggetto terrestre ad oggi è mai atterrato così lontano nel sistema solare.

Le sue straordinarie immagini, scattate durante le fasi di discesa e di atterraggio, sono le prime di sempre a ritrarre una luna aliena.

Disegnata principalmente per catturare dati durante il passaggio in atmosfera, e solo eventualmente sulla superficie di Titano, Huygens ha continuato a inviare informazioni oltre un’ora dopo il touchdown.

“È una storia lunga trent’anni quella della più grande astronave mai costruita e lanciata nello spazio”

di lenta discesa atterra con successo sulla superficie della grande luna.

Dal suo arrivo a Saturno a oggi la missione ha prodotto un archivio sconfinato di immagini straordinarie e una mole enorme di dati che hanno portato a scoperte spesso inaspettate.

Con Cassini abbiamo scovato ben sette nuove lune di Saturno. Abbiamo posato lo sguardo oltre la densa atmosfera del satellite Titano, scoprendo un corpo scandito dalle stagioni e bagnato da fiumi e laghi di idrocarburi, con un ciclo del metano simile a quello dell’acqua presente sulla Terra.

Abbiamo osservato geyser alimentati da un vasto oceano d’acqua liquida nascosto sotto la spessa coltre ghiacciata che avvolge la luna Encelado, sui cui fondali la vita potrebbe aver trovato l’ambiente adatto per svilupparsi.

Il 15 settembre la sonda è uscita di scena con un Grand Finale: una corsa cieca fino all’abbraccio fatale con l’atmosfera di Saturno che l’ha resa parte del pianeta stesso. La lunga storia esplorativa di Cassini si è dunque conclusa. La sua eredità scientifica è però lungi dall’essersi esaurita.

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a missione Cassini parte con il compito di studiare Saturno e il suo sistema di anelli e satelliti - con particolare riguardo alla sua luna maggiore Titano – e per approfondire la conoscenza della composizione, della struttura e delle proprietà fisiche e dinamiche di un intero sistema planetario.

Nel panorama dei risultati scientifici di Cassini trionfa senza dubbio lo studio dello spettacolare sistema di anelli che avvolge il pianeta all’altezza dell’equatore. Gli anelli di Saturno sono stati osservati in grande dettaglio e da distanza ravvicinata durante gli ultimi passaggi radenti, quando la sonda ha transitato tra l’atmosfera esterna del pianeta e gli anelli più vicini. Le sonda Cassini ha fotografato tutte le eliche degli anelli – sei - che prendono il nome dagli aviatori che hanno fatto la storia: Blériot, Earhart, Santos-Dumont, Sikorsky, Post e Quimby. Sei nuovi satelliti di Saturno sono stati immortalati, insieme a uragani, tempeste e un enorme vortice esagonale al Polo Nord del gigante gassoso (già osservato dalla missione Voyager 1 nel 1981).

Durante il suo lungo viaggio Cassini ha scoperto mari e laghi di metano su Titano, la luna principale di Saturno, inaugurando l’era dell’oceanografia extraterrestre. Ha rivelato un’atmosfera ricca di molecole organiche e una chimica prebiotica, ossia in uno stadio precedente la comparsa di organismi viventi, e ha permesso di approfondire la conoscenza del ciclo del metano liquido fra le nubi atmosferiche e i mari

TUTTA LA SCIENZA DI CASSINI

SBUFFI D’ACQUA E MARI DI METANO di Rossella Spiga @rossellaspiga

14 gennaio 2005 Alle 13:34 ora italiana, il lander Huygens dell’Esa, dopo aver viaggiato per sette anni aggrappato alla sonda Nasa/Asi Cassini, entrò nei libri di storia iniziando la sua discesa sulla superficie di Titano, la più grande fra le lune di Saturno.

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Fu il primo tentativo mai riuscito all’umanità di sbarco su un mondo del Sistema solare esterno. Huygens toccò la superficie ghiacciata di Titano dopo 21 giorni d’avvicinamento in solitaria e una discesa nell’atmosfera durata 2 ore e 27 minuti. A touch-

down avvenuto, la sonda continuò a trasmettere dati per 72 minuti. È grazie a quella messe d’informazioni se oggi Titano non è più per noi un mistero assoluto.

Ne conosciamo i parametri dell’atmosfera – temperatura, pressione e densi-

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Una ricostruzione di Encelado che descrive l’origine dei getti di vapore acqueo e sostanze organiche.

Crediti: Nasa/Jpl.

“Cassini ha rivelato l’esistenza di acqua sotto la superficie ghiacciata di Encelado”

Geyser

Fuoriescono dalla calotta australe della luna di Saturno e sembrano alimentati dalla sua attività idrotermale.

tà – e sappiamo che è sferzata, come Venere, da venti in super-rotazione.

Huygens ha anche confermato che è costituita in gran parte da azoto e metano, sebbene sull’origine di quest’ultimo ci siano ancora incertezze. E il metano non è solo in atmosfera: a

lasciare a bocca aperta gli scienziati furono le immagini, spedite a terra dal lander, del paesaggio di Titano: con evidenti tracce di criovulcanesimo, costellato da dune d’idrocarburi e segnato dall’attività erosiva non dell’acqua bensì del metano liquido.

superficiali, molto simile al ciclo dell’acqua che si osserva sulla Terra. Nella bassa atmosfera di Titano sono state trovate tracce di propilene: per la prima volta una sostanzA comunemente destinata alla realizzazione la plastica è stata trovata al di fuori della Terra.

Ancora, Cassini ha rivelato l’esistenza di un oceano di acqua sotterraneo sotto la superficie ghiacciata di Encelado, la sesta luna di Saturno. E come se non bastasse, durante un fly-by del satellite è stata scoperta la presenza di un’atmosfera: i celebri geyser (plumes) che fuoriescono dalla calotta australe della luna sembrano alimentati dalla sua attività idrotermale, e producono getti di un’enorme quantità di materiale al secondo nello spazio circostante, per centinaia di chilometri. L’abbondanza di idrogeno relativamente alta rilevata nei pennacchi è il segno d’uno squilibrio termodinamico che favorisce la formazione di metano dall’anidride carbonica nell’oceano di Encelado.

Molte altre pagine di scienza restano da scrivere dopo la fine della missione Cassini, di cui si parlerà ancora a lungo.

Nel frattempo, le incredibili immagini di Saturno, di Encelado e della superficie di Titano, anche grazie alla loro straordinaria bellezza, sono entrate inesorabilmente nell’immaginario collettivo, cambiando per sempre la nostra percezione del Sistema Solare.

Un paesaggio che più alieno non si potrebbe, ma al tempo stesso per molti aspetti simile a quello al nostro pianeta.

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el panorama scientifico del XVII secolo, le storie di Gian Domenico Cassini e di Christiaan Huygens non potevano non intrecciarsi. Nonostante tutto, non ci fu una costante collaborazione tra i due.

Forse il palese successo di Cassini non contribuì a consolidare un’amicizia.

Più semplicemente, come a volte capita, non si piacquero.

Per Cassini tutto inizia con un oroscopo. La previsione, nel 1649, della vittoria delle truppe di Innocenzo X contro il duca di Parma gli procura un’enorme fama. Così, nel 1651 a soli ventisei anni, arriva la cattedra di astronomia all’università di Bologna. A quei tempi, non è inconsueto. Anche Galileo vende oroscopi. Della famiglia di Cassini si sa poco. Lui stesso nell’autobiografia non si dilunga sulle sue origini. Certamente era di famiglia agiata perché poté godere di un’istruzione presso il collegio dei Gesuiti a Genova. Nato nel 1625, è più un manager che il curioso naturalista delle wunderkammern. Comprende che per fare scienza occorre denaro e, quindi, per tutta la vita coltiva amicizie importanti allargando la sua cerchia fino ad arrivare a Re Sole, Luigi XIV. Pianifica e coordina le indagini scientifiche. Come quando esegue con l’astronomo Jean Richer, delle osservazioni congiunte di Marte. Lui a Parigi e Richer a Cayenne, in Sud America. Il confronto dei dati raccolti permette una stima della distanza Terra-Sole. È consapevole delle ricadute economiche della scienza sulla società: l’astronomia è utile per la navigazione e la topografia. È il primo di una dinastia di astronomi che, per due secoli, dirige l’Osservatorio di Parigi.

Osservatorio che Luigi XIV fa erigere su suggerimento del lungimirante ministro Colbert. Lo stesso che nel 1669 chiama Cassini a Parigi, dopo aver invitato nel 1666 Huygens.

Nel 1629 nasce Huygens. Figlio di un ricco diplomatico, amico e corrispondente di importanti figure nel panorama culturale dell’epoca, come Cartesio e Galileo Galilei. Christiaan cresce in un ambiente ricco di stimoli. Fin da giovane mostra grande interesse per la meccanica e talento per la matematica. Huygens, a differenza di Cassini, non è un manager. Il suo debutto nel panorama scientifico avviene come di consueto: pubblica uno studio sulla quadratura, uno dei temi caldi della geometria di quel tempo. Tuttavia nelle pubblicazioni non è metodico. Spesso viene battuto sul tempo, come nel caso dello studio teorico sulle lenti pubblicato da Barlow. Si dedica allo studio della meccanica e dell’ottica. A lui si devono le ipotesi sulla teoria ondulatoria della luce. Si interessa anche di orologeria. Suo è il brevetto del primo orologio da tasca. Fabbrica telescopi. Di questi si serve per osservare Saturno; spiega, così, la natura dell’anello e ne scopre la luna più grande,

UN CONTRIBUTO FONDAMENTALE ALL’ASTRONOMIA

CHRISTIAAN HUYGENS E GIANDOMENICO CASSINI

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di Carmela Gioele Galiano @CarmelaGioele

“Semplicemente, come a volte capita, non si piacquero”

Titano. Huygens, tuttavia, non vede gli altri quattro satelliti né la prima suddivisione nell’anello. È Cassini a scoprire Rea, Giapeto, Dione e Teti, così come la lacuna nell’anello, che oggi porta il suo nome. Mancanza di metodo o di strumenti? Probabilmente entrambi. Brillantemente Cassini si assicura la collaborazione dei fratelli Campani, i migliori costruttori di lenti d’Europa. Con i telescopi muniti di queste lenti si dedica con costanza alle osservazioni.

Non sorprende, quindi, che Cassini ovunque vada sia lo scienziato più pagato. All’accademia delle scienze di Parigi riceve 9000 livres all’anno, mentre Huygens ne percepisce solo 6000. Probabilmente questo è uno dei motivi per cui questi due scienziati, benché appartenenti alla stessa istituzione, collaborarono molto poco.

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INTERVISTA A CHARLES ELACHI

L’UOMO CHE HA VISTO OLTRE LE NUBI DI TITANO

Mi trovavo al Jpl per dare il mio ultimo saluto a Cassini, con me c’erano anche il Presidente Battiston ed Enrico Flamini di Asi. Poi mi sono unito al team del radar per celebrare i risultati della missione. Ho vissuto un misto di sentimenti: da una parte c’è stato l’addio, dopo trent’anni, a una delle missioni planetarie più incredibili di sempre, dall’altra i festeggiamenti per le scoperte e i successi ottenuti».

Queste le parole di Charles Elachi, team leader dello strumento radar di Cassini, direttore del Jpl Nasa dal 2001 al 2016, e che Global Science ha raggiunto per farsi raccontare l’ultimo miglio di un’avventura straordinaria.

Cassini: una missione estremamente complessa sotto molti aspetti...

La sfida più difficile fu dare la giusta collocazione ai 12 strumenti scientifici che avevano diverse esigenze di visualizzazione. Altrettanto complesso fu pianificare la serie di orbite che, grazie gli assist gravitazionali di Titano, hanno permesso di esplorare diverse regioni di Saturno, gli anelli e le lune.

Tutto è perfettamente riuscito e la missione, pianificata per tre anni, ne è durata 13. Ciò è avvenuto grazie alle centinaia di ingegneri e scienziati che l’hanno sviluppata.

“L’Italia è stata un attore principale della missione e un partner a pieno titolo All’epoca l’Italia era una piccola realtà nel settore spaziale. Come riuscì con Nasa a sedersi al tavolo a fianco della Nasa e dell’Esa? ed Esa” L’Italia è stata un attore principale della missione e un partner a pieno titolo con Nasa ed Esa. Gran parte del merito va a Carlo Buongiorno che negli anni ‘80 era dg dell’Asi, il quale si impegnò a fornire elementi fondamentali del sistema di telecomunicazione di Cassini e si adoperò affinché l’Italia fosse un partner a pieno titolo nello strumento radar di cui io ero a capo.

Successivamente fu Enrico Flamini ad assicurarsi che l’Asi continuasse a supportare la partnership. Anche molti scienziati italiani giocarono un ruolo fondamentale su molti strumenti scientifici.

di Manuela Proietti @unamanus

Quali eredità ci lascia Cassini?

Cassini ci ha svelato un intero nuovo mondo, quello di Saturno e dei suoi satelliti. In particolare la scoperta dei geyser su Encelado e i laghi/fiumi di Titano sono alcuni tra i più grandi risultati scientifici ottenuti dalla missione.

Un’altra importante eredità è l’eccellente collaborazione tra Nasa, Esa e Asi, un modello di come Stati Uniti ed Europa possono lavorare insieme per compiere straordinari viaggi di scoperta.

Riusciremo a ripetere una tale impresa?

Cassini passerà alla storia come una delle più straordinarie missioni di esplorazione planetaria mai realizzate. Ma ha anche aperto la strada a programmi futuri altrettanto impegnativi ed emozionanti, come Europa Clipper e Mars 2020 della Nasa e Juice ed ExoMars dell’Esa, solo per citarni alcuni. Si stanno inoltre pianificando future missioni su Titano ed Encelado e altri obiettivi per l’esplorazione dei mondi oceanici del nostro sistema solare. global science - 15

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1997 La partenza dell’orbiter Cassini e del lander Huygens, obiettivo Saturno.

7,9 2004 L’arrivo nell’orbita di Saturno dopo 7 anni di viaggio e il distacco di Huygens.

2,5 I milioni di comandi eseguiti per esplorare Saturno e le sue lune.

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I miliardi di chilometri percorsi dalla sonda nel corso della missione.

294 7 Le nuove lune di Saturno scoperte e studiate dalla sonda Cassini.

Il numero di orbite completate attorno al pianeta ad anelli.

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453mila 162 I flyby controllati delle lune di Saturno effettuati da Cassini.

635 Le fotografie inviate da Cassini nel corso della sua spettacolare missione.

Le fotografie inviate da Cassini nel corso della sua spettacolare missione.

22 I “tuffi� tra gli anelli di Saturno prima del Grand Finale.

CASSINI: ECCO LE CIFRE CHE HANNO SVELATO SATURNO

NUMERI DI UNA MISSIONE DA RECORD di Giulia Bonelli @giulia_bonelli

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INTERVISTA A LUCIANO GUERRIERO

QUANDO L’ITALIA BUSSÒ E LA NASA APRÌ di Giuseppina Pulcrano @jupulcra

a realizzazione della missione Cassini-Huygens è stata pensata agli inizi degli anni Ottanta quando a guidare lo spazio italiano c’era Luciano Guerriero.

Come fu che l’Italia si trovò a distinguersi dagli altri paesi europei e a trattare direttamente con la Nasa?

La collaborazione dell’Italia con la Nasa per la realizzazione di elementi importanti, direi vitali, degli apparati di bordo della sonda Cassini fu frutto di una politica nazionale per lo spazio varata dal Cipe nel 1979. Nonostante i molti obiettivi raggiunti risultava, infatti, insoddisfacente il ruolo assegnato in Esa all’industria italiana.

Occorreva dimostrare che le aziende italiane avevano piena maturità per assumere anche il ruolo di sistemista e guidare la realizzazione di nuove importanti imprese europee. Il Piano prevedeva anche la rapida creazione di una Agenzia nazionale, cosa che però necessitò di ben otto anni di gestazione.

La Nasa perché ha scommesso sull’Italia?

Il rapporto con la Nasa era stato anche grandemente facilitato dalla grande stima che molti dei loro responsabili avevano per gli scienziati italiani. Primo tra tutti Bepi Colombo, professore di Meccanica celeste all’Università di Padova, ma di casa al Mit, alla Harvard University di Boston e al Jet Propulsion Laboratory a Pasadena.

Altrettanto importanti furono gli eccellenti rapporti e la stima professionale di cui godevano molti altri attori dell’attività spaziale italiana quali, tra gli altri, Carlo Buongiorno, Ernesto Vallerani e Luigi Napolitano. In quegli anni sono partite infatti le collaborazioni con la Nasa per i programmi Tethered, Iris, Lageos e Sar-X Sir C, oltre che gli studi per i Moduli logistici per l’International space station.

In più occasioni Bepi Colombo aveva favorito incontri di lavoro con

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Charles Elachi, allora direttore dei programmi scientifici del Jpl. Fu in uno di questi incontri che si decise di avviare una collaborazione bilaterale diretta Italia-Usa per la parte radar della missione Cassini.

“Oggi, una Agenzia nazionale dovrebbe promuovere soprattutto programmi di ricerca tecnologica di frontiera”

Oggi cosa è cambiato, se è cambiato?

Molto è cambiato nel mondo spaziale italiano ed europeo. A mio giudizio, oggi, una Agenzia nazionale dovrebbe promuovere soprattutto programmi di ricerca tecnologica di frontiera e sostenere le aziende più innovative.

L’agenzia concepita dalla legge istitutiva doveva essere agile e snella, di tipo anglosassone, e non uno dei tanti enti del parastato imbrigliati da mille pastoie burocratiche che certamente non favoriscono gli interventi tempestivi necessari in un settore di frontiera ad alta competitività internazionale.

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econda stella a destra questo è il cammino e poi dritto fino a... Saturno. È il lungo cammino che la sonda Cassini ha percorso grazie alla guida del sensore stellare italiano Sru.

SATURNO E IL CUORE INDUSTRIALE ITALIANO

CASSINI: ITALIANA NON SOLO DI NOME

a cura di Giuseppina Piccirilli @giuseppinapicci

La Stellar Reference Unit che gli ha permesso di mantenere il puntamento durante la traiettoria interplanetaria e in quella orbitale attorno a Saturno. Il componente, come molti altri, rappresenta il nodale contributo italiano alla missione.

L’impegno di Asi, a fianco di Nasa ed Esa, ha portato a importanti ricadute produttive per il nostro sistema industriale, nel quale Leonardo Company ha avuto un ruolo essenziale. La holding ha fornito gli apparati di navigazione come Sru, le tecnologie per i radar di bordo e importanti strumenti di osservazione e misura a bordo dell’orbiter di Cassini come sul lander Huygens, atterrato su una luna di Saturno.

Le immagini spettacolari del pianeta hanno il contributo di Leonardo grazie alla telecamera nel visibile dello spettrometro Vims (Visible and Infrared Mapping Spectrometer) di Cassini e lo strumento Hasi (Huygens Atmospheric Structure Instrument) su Huygens, realizzati per conto dell’ASI. Vims integrava due telecamere, una ha ripreso Saturno e i suoi satelliti nelle lunghezze d’onda del visibile e l’altra per l’infrarosso, entrambe erano chiamate a studiare la composizione delle atmosfere di Saturno e Titano, osservare la superficie di Titano e quella di altri piccoli satelliti, degli anelli e degli asteroidi incontrati durante il viaggio. Hasi con i suoi accelerometri, sensori di temperatura, di pressione e campo elettrico ci ha svelato la struttura verticale dell’atmosfera di Titano durante la discesa sulla superficie ghiacciata.

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all’Aquila alle atmosfere gassose di Saturno per mandarci tutte le informazione preziose di un viaggio lungo vent’anni.

L’INDUSTRIA IN CAMPO PER SCOPRIRE SATURNO

UN’ANTENNA ABRUZZESE AD ALTA PRESTAZIONE La grande antenna ad alto guadagno montata sulla sonda Cassini è grande contributo industriale italiano che ha assicurato negli anni tutti i collegamenti da e verso il nostro pianeta. Con il suo riflettore ultraleggero e indeformabile in fibra di carbonio del diametro di 4 m e la sua capacità di operare in quattro bande di frequenza (S, X, Ku, Ka), l’antenna di Cassini è la più complessa mai progettata per una missione interplanetaria.

Realizzata negli stabilimenti di Thales Alenia Space (joint venture Thales e Leonardo), l’antenna non è il solo apparato costruito dalla società che è stata prime contractor per la costruzione del lander Huygens atterrato su Titano. Un lander dalla vita breve ma molto intensa che ci ha permesso di scoprire la superficie ghiacciata di un oggetto molto misterioso.

Il contributo industriale non si è fermato qui. Da Thales Alenia space sono nati i progetti e la realizzazione di importanti sistemi elettronici interni dell’orbiter, costruiti per conto dell’ASI, e il radar multimodo che ha contribuito alla comprensione morfologica di Titano. Sviluppato in collaborazione con la NASA, il radar ha permesso, passando vicino a Giove, lo studio della magnetosfera del pianeta.

Il coinvolgimento industriale si è esteso anche alla radioscienza con la fornitura dell’esperimento Ka-translator (KaT), un gioiello in grado di mantenere una stabilità alle frequenze 32-34 GHz nelle difficili condizioni ambientali incontrate lungo la missione.

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di Roberto Battiston - presidente ASI @Rb_Bat

Cassini è stata una missione di grandissimo successo e dopo 20 anni di operatività ha garantito una precisione di mezzo minuto.

Il suo segnale radio, infatti, si è spento circa 25 secondi più tardi del previsto, resistendo all’aggressione dell’impatto con l’atmosfera. A bordo della sonda erano presenti alcuni componenti straordinariamente sofisticati, come l’antenna ad alto guadagno, unica nelle sue caratteristiche avendo un diametro di 4 metri, che chiaramente è fondamentale per comunicare con la Terra. I suoi segnali hanno permesso di realizzare degli esperimenti di radioscienza molto precisi e hanno sottoposto a test di carattere fondamentale la teoria della relatività generale di Einstein, verificandone la veridicità. A bordo di Huygen avevamo gli strumenti per analizzare l’atmosfera di Titano, un mondo pieno di metano, come poteva essere la Terra agli inizi della sua esistenza.

Entrambe le sonde avevano tecnologia italiana a bordo, tecnologia di 20 anni fa, ma talmente avanzata che ha funzionato senza sosta per 20 anni, una dimostrazione di tecnologia e di capacità scientifica straordinaria, alla base di successive missioni verso Marte o Venere.

La missione Cassini ha segnato uno spartiacque per il nostro Paese, ci ha messo di ottenere una posizione invidiabile nella collaborazione internazionale e nei programmi interplanetari. Ad esempio l’antenna ad alto guadagno e gli strumenti di bordo e il radar sono dei capolavori della tecnologia italiana che tutto il mondo apprezza. È la stessa tecnologia che è alla base della costellazione italiana di satelliti radar Cosmo-Skymed per l’Osservazione della Terra. E lo strumento Vims, nelle sue successive declinazioni, non ha visitato solo Saturno, ma gli asteroidi Cerere e Vesta e la cometa Churymov-Gerasimenko. È stata una missione di grandissimo successo. Una delle grandi missioni interplanetarie che hanno fatto la storia dell’esplorazione spaziale degli ultimi 20 anni e l’Italia ha avuto in questa un ruolo di primordine, partecipandovi al pari dell’Agenzia spaziale europea e della Nasa.

di Nichi D’Amico - presidente INAF @mediainaf

Le grandi scoperte non nascono per caso. E oggi, più che mai, per realizzarle abbiamo bisogno di strumenti d’avanguardia ed estese collaborazioni internazionali.

Collaborazioni che mettono a sistema idee, risorse, persone. Insomma, nella ricerca scientifica c’è bisogno di continui contatti, proprio il tema dell’edizione di quest’anno del Festival della ScienIL COMMENTO za di Genova. Ne è l’esempio più lampante la recente scoperta del “lampo di luce” associato alla fusione di due stelle di neutroni, un evento cataclismico che ha sollevato anche un’onda gravitazionale.

Per la prima volta al mondo, siamo così riusciti a “sentire” la lontana eco gravitazionale di questa fusione con gli interferometri Ligo e Virgo e allo stesso tempo di “vedere” praticamente in tutto lo spettro della radiazione elettromagnetica il bagliore di questo evento. Insomma, un contatto diretto tra questi due “sensi” per scandagliare l’universo. Un risultato così spettacolare è frutto di tanti contatti: è grazie all’allerta degli interferometri in grado di captare queste piccolissime perturbazioni del tessuto spazio-temporale, confermata da due osservatori spaziali, che gli astronomi sono riusciti a puntare i loro strumenti e a individuare finalmente la sorgente, che per un po’ ha brillato anche nella luce visibile, a testimonianza dell’ultimo contatto dei due oggetti celesti prima di diventare una cosa sola. In questa scoperta, l’Italia ha giocato un ruolo da protagonista, anche grazie all’Istituto Nazionale di Astrofisica, per avere ottenuto le prime fotografie di una sorgente di onde gravitazionali. Nei tre aspetti complementari di questo ambizioso fronte ricerca e dell’innovazione, ovvero la fisica fondamentale, con Virgo e l’Infn, l’astrofisica con l’Inaf e i suoi grandi impianti, l’aerospazio con l’Asi e le sue missioni con ESA e NASA, il Paese dimostra oggi di possedere una potenza di fuoco senza precedenti.

Una potenza di fuoco che offriamo ai nostri concittadini, ai contribuenti, e soprattutto ai giovani, affinché possano diventare protagonisti in questo affascinante percorso della conoscenza. Secondo me, è questo il modo migliore di mettere in pratica la parola contatti.

L’ONDA E LA SONDA CHE HANNO LASCIATO IL SEGNO

“Ha segnato uno spartiacque per il nostro Paese”

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oalescenza, la chiamano gli astrofisici. Una parola non di uso comune per indicare la fusione di due entità in una. È la coalescenza di due stelle di neutroni, quella registrata per la prima volta nella storia il 17 agosto. Ma non sono state “solo” due stelle di neutroni, a unirsi: è stata anche la ”coalescenza” di due modi d’indagare la Natura, di due sensi per percepirla, di due comunità per studiarla. È nata quella che viene per ora definita – con un aggettivo un po’ goffo – astronomia multi-messaggera.

A parte qualche sporadico neutrino, gli unici “messaggeri” di cui gli astronomi hanno potuto avvalersi nel corso dei millenni sono le onde elettromagnetiche, ovvero fotoni. Erano fotoni quelli che i primi rappresentanti della specie umana chiamarono Sole e Luna. Erano fotoni quelli che, scrutati dall’anello di menhir a Stonehenge e da mille altri osservatori primitivi, assumevano la forma di costellazioni.

Erano fotoni i satelliti medicei di Galileo, l’Urano di Herschel, l’emissione radio della Via Lattea di Jansky, i raggi X che valsero il Nobel a Riccardo Giacconi e la radiazione del fondo a microonde – proveniente dritta dal big bang – che faceva gracchiare il ricevitore di Penzias e Wilson. Erano tutti e solo fotoni. Luce. Onde elettromagnetiche.

Un’astronomia mono-messaggera, appunto.

Questo fino al 14 settembre del 2015. Quando i laser degli interferometri Ligo, negli Stati Uniti, registrarono un fenomeno mai rilevato prima: il passaggio d’un’onda gravitazionale. Quella non era un’onda elettromagnetica, non era luce, non erano fotoni: era un “messaggero” completamente diverso. Se fino ad allora s’era solo visto il lampo, da quel giorno di due anni fa riusciamo a sentire anche il tuono.

Successo epocale ma soddisfazione a metà. Eh già, perché la Natura sa essere beffarda come nient’al-

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QUANDO DUE STELLE DI NEUTRONI S’INCONTRANO

C’ERA UNA VOLTA IL FOTONE di Marco Malaspina @malamiao

tro. A eccitare quel senso nuovo di zecca per le onde gravitazionali parevano riuscirci soltanto gli unici, dannatissimi, oggetti di tutto l’universo che non emettono fotoni: i buchi neri. Tutte le speranze, da quel 14 settembre, erano dunque riposte nei soli oggetti conosciuti abbastanza estremi da produrre il tuono gra-

vitazionale ma non così estremi da trattenere il fulmine elettromagnetico: le stelle di neutroni. Se due stelle di neutroni non troppo lontane da noi si fossero fuse l’una nell’altra, avevano calcolato gli astrofisici, in quell’oceano agitato che chiamiamo universo si sarebbero sollevate insieme, abbastanza alte da essere

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captate, onde elettromagnetiche e onde gravitazionali. Prima quelle gravitazionali, immediatamente dopo quelle elettromagnetiche. Il tuono e il lampo insieme.

Giovedì 17 agosto 2017 tutto questo è accaduto. Alle 14:41:04 ora italiana, l’onda gravitazionale prodotta da due stelle di neutroni a 130 milioni di anni luce da noi ha investito i bracci degli interferometri Virgo e Ligo. Circa 1.7 secondi più tardi, un Grb short è stato osservato nello spazio dai rivelatori per raggi gamma dei telescopi Fermi della Nasa e Integral dell’Esa. Quaranta minuti più tardi arriva anche la comunica-

Rappresentazione artistica di un sistema binario di stelle di neutroni.

Crediti: Nasa.

zione di Ligo-Virgo. Una comunicazione nella quale l’interferometro italiano gioca un ruolo cruciale: è grazie a lui, infatti, che è possibile una triangolazione.

Poter triangolare significa poter indicare in modo abbastanza preciso il luogo d’origine di quel segnale.

Ed è verso quella regione che pra-

ticamente qualunque telescopio di mezzo pianeta si volta a osservare.

Il primo a notare qualcosa è un piccolo telescopio di Las Campanas (Cile), Swope: osserva un transiente – un bagliore che prima non c’era – provenire dall’anonima galassia Ngc 4993, a 130 milioni di anni luce.

Nemmeno due ore più tardi anche un telescopio a gestione Inaf, il Rapid Eye Mount (Rem) montato a La Silla (Cile), osserva lo stesso transiente. A quel punto, la regione d’origine è definitivamente localizzata: la coalescenza delle due stelle di neutroni è avvenuta lì, in quella galassia.

Passano le ore, arrivano i primi spettri – l’impronta digitale della sorgente, e i primi al mondo a raccoglierli sono i team guidati da Elena Pian e Paolo D’Avanzo, due astrofisici dell’Inaf. E sono gli spettri inequivocabili di una kilonova. Prima l’onda gravitazionale, poi il lampo di raggio gamma corto, infine la kilonova: è la trama della coalescenza di due stelle di neutroni. È l’atto di nascita d’una nuova astrofisica. global science - 25

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ue corpi celesti classificati come mondi oceanici, caratterizzati da un dinamismo geologico che li ha posti al centro dell’attenzione degli studiosi e li ha resi un obiettivo di grande rilievo per la futura missione del successore di Hubble, il James Webb Space Telescope (Jwst).

I due mondi in questione sono Europa, luna di Giove, ed Encelado, che fa parte della grande famiglia dei satelliti naturali di Saturno.

Ambedue gli oggetti celesti sono nella lista degli obiettivi scientifici selezionati dai ricercatori che hanno contribuito allo sviluppo del telescopio; tra i target del nuovo esploratore del cosmo, infatti, vi è lo studio di quei corpi celesti che possono aiutare a far luce sulle origini della vita.

Le osservazioni del Jwst, che andranno ad arricchire quelle già svolte dalle missioni Cassini (Nasa-Esa-Asi) e Galileo (Nasa) e dal telescopio Hubble, si baseranno sui suoi strumenti all’infrarosso e potranno fornire dati utili anche per future missioni destinate proprio a questi mondi, come Europa Clipper della Nasa.

Coordinato dal planetologo Geronimo Villanueva del Goddard Space Flight Center della Nasa, il team di studiosi che impiegherà il Jwst per osservare Europa ed Encelado si concentrerà particolarmente sul loro tratto più caratteristico: i pennacchi di vapore acqueo, connessi alla presenza di vasti oceani situati sotto la superficie delle due lune. Già studiati nell’ambito delle missioni Cassini e Galileo, questi geyser cosmici saranno ulteriormente analizzati per quanto riguarda la loro composizione chimica, che potrebbe presentare elementi interessanti nell’ambito dell’astrobiologia. Il gruppo di lavoro intende utilizzare la NirCam (Near-Infrared Camera), la fotocamera nel vicino infrarosso del Jwst per realizzare immagini ad alta risoluzione di Europa da cui trarre i dati per approfondirne la superficie, con particolare riferimento alle zone calde, indicative della presenza dei pennacchi.

La composizione chimica di questi getti sarà analizzata con altri due strumenti all’infrarosso, NirSpec (Near-Infrared Spectrograph, spettrografo al vicino infrarosso) e Miri (Mid-Infrared Instrument, strumento che unisce fotocamera e spettrografo in grado

PENNACCHI E ASTROBIOLOGIA

MONDI OCEANICI NEL MIRINO DEL WEBB

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di Valeria Guarnieri @ASI_spazio

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“Le lune Europa ed Encelado saranno sotto la lente del telescopio” Specchio principale del James Webb Space Telescope.

Crediti: Nasa/Chris Gunn.

di cogliere la luce nella regione del mezzo infrarosso nello spettro elettromagnetico).

Per quanto riguarda Encelado, già studiato a fondo con la missione Cassini, il team del Webb ha pianificato di analizzare la composizione chimica dei pennacchi con lo strumento NirSpec. Secondo gli esperti, le indagini che verranno condotte con il Jwst potranno essere di grande rilievo per caratterizzare al meglio le regioni attive delle due lune e cercare di individuare tracce di composti organici nei loro pennacchi.

Il Webb, che raccoglierà il testimone di Hubble, è frutto di una collaborazione internazionale tra Nasa, Esa e Canadian Space Agency (Csa). Il lancio del telescopio, che deve il suo nome a James Webb (amministratore della Nasa dal 1961 al 1968), è previsto per la primavera del 2019, dalla base di Kourou in Guyana francese, a bordo di un vettore Ariane 5. Hubble sarà operativo sino al 30 giugno 2021, quindi, per circa due anni affiancherà il suo collega più giovane in un passaggio di testimone spaziale.

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osa hanno in comune le due lune di Saturno Encelado e Titano, la gioviana Europa e Marte? In una sola parola: abitabilità. In un concetto più esteso, i quattro corpi celesti del Sistema Solare, possiedono delle caratteristiche ritenute necessarie allo sviluppo della vita.

Encelado, tra le più affascinanti e misteriose lune di Saturno, potrebbe avere un ambiente capace di ospitare forme di vita nel suo oceano ghiacciato.

A strapparle il segreto sono stati gli occhi del telescopio spaziale Hubble e le preziose osservazioni della missione congiunta Nasa-Esa-Asi Cassini-Huygens, conclusasi lo scorso 15 settembre, dopo un viaggio di quasi vent’anni. Dall’analisi dei ciuffi di vapore dei geyser, abbondanti intorno al Polo Sud di questa Luna, è stata rilevata la presenza di sorgenti geotermali che potrebbero essere simili a quelle note sulla Terra. In particolare sono stati individuati idrogeno e anidride carbonica, entrambi ingredienti critici per il processo noto come metanogenesi, ossia per la produzione di metano da parte di microrganismi.

Titano è l’unico satellite del Sistema solare in possesso di una densa atmosfera e, in molti aspetti, ricorda la Terra primordiale. Grazie ai risultati della missione Cassini - con i suoi 127 sorvoli ravvicinati sulla luna di Saturno - è stato possibile rilevare con certezza la presenza sulla sua superficie di laghi di idrocarburi. Titano ha, infatti, un ciclo del metano, con tanto di precipitazioni, come quello dell’acqua sulla Terra. Un habitat ricco di molecole organiche che, secondo gli scienziati, potrebbe incubare la vita e sarà oggetto di studi nelle prossime missioni.

Europa è diventata tra gli obiettivi da esplorare fin da quando la missione Galileo della Nasa – alla fine degli anni ‘90 – ha trovato tracce di acqua sotto la sua gelida crosta. Gli scienziati sono concordi

ABITABILITÀ PLANETARIA

I QUATTRO INDIZIATI ALLA VITA EXTRATERRESTRE

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di Ilaria Marciano @ASI_spazio

nel ritenere che il satellite naturale, leggermente più piccolo della nostra Luna, abbia un oceano di acqua salata sotto la sua superficie ghiacciata, con almeno il doppio dell’acqua di tutta quella racchiusa negli oceani terrestri, il che rafforzerebbe l’ipotesi di condizioni favorevoli per la vita.

La luna ghiacciata di Giove, insieme

a Encelado, rappresentano gli unici due luoghi del Sistema solare in cui un oceano sembrerebbe in contatto con un fondale roccioso. Questa rara circostanza rende la luna gioviana uno degli obiettivi prioritari della ricerca di tracce di vita oltre la Terra, che sarà approfondita con la missione Europa Clipper della Nasa

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prevista nel 2020. Nel frattempo Marte resta la meta più battuta del sistema solare - attualmente attorno al Pianeta rosso orbitano sei sonde e due rover ne solcano la superficie - e si conferma una tappa obbligatoria nel futuro dell’esplorazione robotica e umana. Le teorie sul passato abitabile di Marte negli anni hanno guadagnato ulteriori conferme grazie ai dati raccolti nel corso degli anni da varie missioni tra cui Mars Express e Mro, entrambe dotate di un radar italiano. Recentemente è stata poi individuata dal rover Curiosity una concentrazione di zinco e germanio all’interno del Cratere Gale,

Gli esopianeti rocciosi hanno una struttura interna ed esterna simile alla Terra. Crediti: Nasa.

elementi che testimoniano l’esistenza nel passato di un’intensa attività idrotermale sul mondo rosso: la condizione ideale per lo sviluppo di antiche forme di vita. Sulla Terra, lo zinco e il germanio si trovano spesso nei depositi idrotermali ricchi di zolfo, ambienti molto favorevoli alla nascita di organismi primitivi.

Combinando i dati rilevati con simulazioni al computer, esperimenti di laboratorio e analisi di specifici ambienti terrestri, è stato confermato il passato acquoso di Marte e la sua antica abitabilità. Questo tipo di informazione è potenzialmente cruciale in vista di future missioni umane. La corsa al Pianeta rosso, infatti, si sta facendo via via più serrata con un ricco calendario di missioni previste nel breve termine, tra cui Exomars 2020 di Esa e Roscosmos, rover dotato di un trapano carotatore italiano che scaverà fino a due metri nella superficie di Marte in cerca di tracce di vita passata o presente, e due missioni Nasa, Mars 2020 e InSight. Nel 2022 è invece prevista la prima missione unmanned di SpaceX a cui dovrebbe seguire nel 2024 il primo volo a Marte con equipaggio.

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DA NEWTON ALLA MECCANICA QUANTISTICA

L’ULTIMO LAVORO DI GIOVANNI BIGNAMI

VIAGGIO NELLA FISICA DEL NULLA

L’UNIVERSO E LE SUE RIVOLUZIONI

di Giulia Bonelli @giulia_bonelli

di Francesco Rea @francescorea

Potrà apparire strano ma per illustrarvi la mia opinione sull’ultimo lavoro di Giovanni Bignami (Le rivoluzioni dell’universo, Giunti 2017) partirò dalla nota in cui l’autore afferma di essere stato “costretto” a scrivere al fine di lenire il turbamento prodotto ai lettori dallo scenario cupo se non terrorizzante che descrive per il futuro del nostro pianeta, della nostra galassia, del nostro universo, ovviamente sulla base delle conoscenze di oggi.

Tra un miliardo di anni l’uomo non ci sarà più? È un’ipotesi verosimile, ma, come dice l’autore, una mera ipotesi.

E se non vi sarà più non dovrà preoccuparsi degli scenari futuri. Resta l’amara e cupa visione filosofica della fine del nostro universo? Certamente, ma dell’Universo non sappiamo ancora molto, conosciamo solo la parte barionica di ciò che ci circonda. Il resto ci è oscuro.

Però tutto quello che conosciamo e forse un giorno conosceremo, Giovanni Bignami lo descrive e bene segnando le tappe di quelle che chiama le cinque rivoluzioni dell’universo. Descrive il suo lavoro come un Bignami, ironizza sul nome, pura omonimia con i bignamini che hanno accompagnato gli studenti nell’era pre internet. Non è questo, piuttosto un compendio dello scibile umano sull’astronomia e l’astrofisica, di ciò che è stato e di ciò che sarà (molto più a breve, non tra miliardi di anni). Un’opera che si legge con facilità pur su temi che dovrebbero apparire complessi, dono che Giovanni Bignami ha sempre saputo coltivare con passione e che ha usato con efficacia sia come comunicatore che come manager della ricerca.

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“Un compendio di ciò che è stato e di ciò che sarà”

Negli angoli più remoti e distanti dell’universo esistono regioni di spazio intergalattico talmente desolate da essere vicinissime al vuoto. Qui, nelle porzioni di cosmo tra una galassia e l’altra, si può trovare soltanto un minuscolo e solitario atomo per metro cubo.

Queste particelle-eremita sono tutto ciò che resta della diffusa nebbia di idrogeno sprigionata dopo il Big Bang.

Ma per quanto rarefatta possa essere la materia, si può davvero parlare di vuoto? E perché, andando ancora più indietro, invece del nulla esiste “qualcosa”?

Ecco alcune delle domande da cui prende avvio l’ultimo libro del fisico, matematico e filosofo James Owen Weatherall, edito in Italia da Bollati Boringhieri. La fisica del nulla è un intrigante viaggio in 183 pagine che ripercorre le tappe fondamentali compiute dalla scienza per comprendere una delle più profonde questioni che la fisica ha ereditato dalla filosofia: la distinzione tra essere e non-essere.

E così Weatherall accompagna il lettore tra la gravitazione universale di Newton e la relatività generale di Einstein, passando per gli indiscernibili di Leibniz e l’elettromagnetismo di Maxwell e raccontando, con uno stile asciutto ma al tempo stesso avvincente, la storia del vuoto. Fino ad arrivare alla meccanica quantistica, attraverso cui ci viene finalmente rivelato “per quale motivo (il) nulla è davvero importante”.

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OMNIA GOLD

STUDIOS PRODUCTION PRESENTA UN FILM PRODOTTO E DIRETTO DA

ALESSANDRA BONAVINA

DA UN’IDEA DELL’AGENZIA SPAZIALE ITALIANA / CON IL SOSTEGNO E IL PATROCINIO DI ASI · ESA / IN COLLABORAZIONE CON NASA / VOCE NARRANTE · PAOLO NESPOLI / SPONSOR · ALTEC · ARGOTEC · EPSON · KAYSER ITALIA · THALES ALENIA SPACE · THE EDGE COMPANY / CON PAOLO NESPOLI / REGIA · ALESSANDRA BONAVINA / SOGGETTO E SCENEGGIATURA · ALESSANDRA BONAVINA / MONTAGGIO · JULIEN PANZARASA / OPERATORE · GIANLUCA MAZZA / FOTOGRAFIA · RICCARDO POGGI / FONICO DI PRESA DIRETTA · DANIELE ZAZZA / POST PRODUZIONE · TTPIXER STUDIO · MARINELLI EFFETTI SONORI

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