spazio, esplorazione dello

spazio, esplorazione dello

Insieme delle attività tecnico-scientifiche e politiche volte all’esplorazione dello s. esterno alla Terra (spazio extratmosferico). Dal 4 ott. 1957, data del lancio del primo satellite artificiale terrestre, il sovietico Sputnik I, o dal 12 apr. 1961, data del lancio della prima astronave in orbita terrestre, la sovietica Vostok I, con a bordo l’astronauta J.A. Gagarin, la storia dell’astronautica è già fitta di significative realizzazioni e di conquiste; fra satelliti artificiali terrestri, sonde automatiche dirette verso la Luna e verso i pianeti più vicini alla Terra, astronavi in orbita terrestre, astronavi per lo sbarco di uomini sulla Luna, sono ormai parecchie centinaia i veicoli con cui l’uomo ha superato la frontiera dello s. circumterrestre. Notevolissima è la massa di cognizioni acquisite con le tecniche dell’astronautica, quali la determinazione delle caratteristiche dello s. circumterrestre e dell’ambiente lunare e l’esplorazione dei pianeti. Lo sviluppo dell’astronautica ha inoltre determinato notevoli risultati in campo tecnico, non solo per la creazione di un nuovo settore industriale di tecnologia avanzata, l’industria aerospaziale, con immediati effetti propulsori su altri settori industriali, ma anche e soprattutto perché i materiali, i dispositivi, le tecniche, che sono stati usati e messi a punto per soddisfare le speciali esigenze dell’astronautica, hanno trovato una vasta serie di applicazioni in vari settori della tecnica e delle scienze applicate. Lo sviluppo dell’astronautica si è presentato come una gara tra le due superpotenze mondiali che per molti anni ha visto gli scienziati e i tecnici dell’URSS in vantaggio sui loro colleghi statunitensi. Sovietici furono: il primo satellite artificiale terrestre, lo Sputnik I (21 giorni di attività in orbita); il primo satellite con un essere vivente a bordo, lo Sputnik II (3 nov. 1957; portava a bordo una cagnetta, Laika; 7 giorni di attività in orbita); la prima sonda lanciata a schiantarsi sulla Luna, il Lunik II (12 sett. 1959); la prima sonda in orbita Terra-Luna, il Lunik III (4 ott. 1959; tra l’altro inviò buone fotografie della faccia nascosta della Luna); il primo satellite che riportò a terra animali viventi, lo Sputnik V (19 ag. 1960; ritornò a terra con due cagnette e altri animali, dopo 18 orbite); la prima astronave, la Vostok I (12 apr. 1961, astronauta J.A. Gagarin, un’orbita circumterrestre); la prima «passeggiata spaziale» (marzo 1965, astronauta A. Leonov, dall’astronave Voschod II); il primo «allunaggio morbido», Lunik IX (febbr. 1966); la prima sonda lanciata sul pianeta Venere, Venus III (1° marzo 1966); il primo satellite in orbita circumlunare, Lunik X (apr. 1966). Il programma spaziale statunitense (il primo satellite americano, lo Explorer I, fu messo in orbita il 1° febbr. 1958, mentre il primo astronauta americano, J.N. Glenn, orbitò intorno alla Terra il 20 febbr. 1962, su un’astronave Mercury) si sviluppò parallelamente a quello sovietico, con grande varietà di realizzazioni, messe in risalto dalla larga pubblicità data sia alle operazioni di navigazione spaziale vera e propria sia ai conseguenti risultati scientifici. Sin dalle prime battute di questa gara apparve chiaro che, mentre i sovietici puntavano essenzialmente all’esplorazione dei grandi spazi mediante sonde automatiche, prevedendo l’uso di astronauti principalmente per la realizzazione di stazioni scientifiche orbitanti quali laboratori per osservazioni fisiche e fisiologiche, l’ente americano per la navigazione e le ricerche spaziali, la NASA, pur dando una giusta importanza a veicoli d’esplorazione non abitati, puntava decisamente sulle astronavi, ponendosi come primo obiettivo lo sbarco di uomini sulla Luna. Così, accanto a un notevole numero di satelliti artificiali generici e specializzati (le serie Explorer, Vanguard, Discoverer, per rilievi fisici vari; le serie Tiros, Nimbus, ESSA, per rilievi meteorologici; la serie Transit per rilievi geodetici e per usi di navigazione aerea e marittima; la serie dei satelliti per telecomunicazioni: Coutier, Telstar, Echo, Syncom ecc.; la serie degli osservatori automatici astrofisici e geofisici orbitanti: OSO, OGO ecc.; la serie di satelliti Midas, per allarme militare; ecc.) e di sonde spaziali (quelle della serie Ranger, dal febbr. 1965, alcune delle quali trasmisero fotografie e riprese televisive della Luna; quelle della serie Marmer, la quarta delle quali trasmise le prime fotografie ravvicinate di Marte, il 14 luglio 1965; quelle della serie Surveyor, a partire dal maggio 1966, con allunaggio morbido e trasmissione di splendide fotografie della Luna; quelle della serie Lunar Orbiter, a partire dall’ag. 1966, in orbita circumlunare ecc.) fu avviato un programma di navigazione spaziale umana, mediante i tre successivi «progetti» Mercury, con astronavi monoposto, Gemini, con astronavi biposto, e Apollo, con complesse astronavi a tre posti, adatte allo sbarco sulla Luna; e fu appunto con una di tali astronavi, nella missione Apollo XI, che avvenne lo sbarco sul satellite naturale della Terra di due astronauti, il 20 luglio 1969. I sovietici, nella «corsa alla Luna», insistevano sulla tecnica delle stazioni automatiche, conseguendo risultati estremamente importanti; sono da ricordare, in partic., la missione del Lunik XVI, che nel sett. 1970 si posò sulla Luna, eseguì varie misurazioni e ritornò sulla Terra portando campioni del suolo lunare, e la missione del Lunik XVII, che depositò sulla Luna un laboratorio automatico montato su un veicolo semovente, il Lunochod telecomandato. Con il programma statunitense Skylab, basato su un laboratorio orbitale con a bordo via via nuovi equipaggi, sono stati effettuati esperimenti e ricerche in campo astronomico, medico e tecnologico. I sovietici hanno avviato negli anni Settanta, e proseguito negli anni Ottanta, esperimenti analoghi con i lanci delle Saljut, i cui equipaggi hanno stabilito record di permanenza nello s. di centinaia di giorni. È stata anche realizzata (luglio 1975) la prima missione congiunta russo-americana per approfondire la collaborazione spaziale. Negli anni Ottanta è iniziato il programma statunitense Space Shuttle, con successive utilizzazioni di una navetta spaziale e notevoli riduzioni dei costi. Agli inizi degli anni Novanta le vicende politiche dell’URSS hanno ridimensionato le attività spaziali programmate. Si ricordano infine, fra i programmi interplanetari statunitensi, la missione Viking, che ha portato a metà degli anni Settanta su Marte due sonde automatiche per l’analisi dell’atmosfera e del suolo del pianeta, e il lancio delle sonde automatiche Voyager I e II (partenza dalla Terra nel 1977; avvicinamento di Giove nel 1979, di Saturno nel 1980 e 1981, di Urano nel 1986) che hanno fornito informazioni fondamentali sui pianeti avvicinati. A partire dalla metà degli anni Novanta del 20° sec. le missioni di esplorazione del Sistema solare e i programmi di osservazione dell’Universo con i telescopi orbitanti hanno avuto grande impulso. L’assemblaggio della stazione spaziale internazionale Alpha, avviato nel 1998, subì un temporaneo rallentamento in seguito all’interruzione dei voli dello Space Shuttle (poi ripresi nel 2006) decisa dalla NASA dopo la perdita dello Shuttle Columbia e di tutto il suo equipaggio nel 2003; i rifornimenti e l’avvicendamento degli astronauti a bordo di Alpha furono comunque garantiti dall’agenzia spaziale russa. Tra gli studi da effettuare su Alpha viene data particolare enfasi alle ricerche che riguardano gli effetti sulla salute di una lunga permanenza nello s., in vista delle future missioni umane verso la Luna e, soprattutto, verso Marte. La NASA ha infatti posto tra le sue priorità l’esplorazione di Marte, avviando nel 1994 il Mars surveyor program e nel 2000 il Mars exploration program, con l’intento di approfondire le conoscenze sulla topografia, la geologia e la meteorologia di Marte allo scopo di preparare la strada allo sbarco dell’uomo sul pianeta. Con il Mars surveyor program la NASA abbandonò l’idea di realizzare missioni troppo ambiziose e costose in favore di missioni con sonde di massa ridotta, grazie a soluzioni tecnologiche innovative. Le prime due missioni del nuovo programma, Mars global surveyor e Mars pathfinder, furono inviate verso Marte sul finire del 1996: Mars pathfinder giunse su Marte nel luglio 1997, e il veicolo mobile (rover) Sojourner, radioguidato dal centro di controllo terrestre, inviò immagini del paesaggio marziano e analizzò la composizione chimica del suolo e delle rocce circostanti fino al settembre 1997. Mars global surveyor fu inserito in orbita attorno a Marte nel settembre 1997 al fine di eseguire la prima ricognizione completa delle caratteristiche topografiche, geologiche, climatiche e magnetiche del pianeta. Dopo il fallimento delle missioni Mars climate orbiter e Mars polar lander la NASA riconsiderò la strategia delle missioni a basso costo. La prima decisione presa nell’ambito del nuovo Mars exploration program fu quella di ridimensionare la missione prevista per il 2001, eliminando il lander per concentrare tutti gli sforzi nella realizzazione dell’orbiter. 2001 Mars odyssey fu inserito in orbita attorno a Marte nell’ottobre 2001. Tra il febbraio 2002 e l’agosto 2004 il satellite fu in grado di misurare la quantità e la distribuzione degli elementi chimici presenti sulla superficie di Marte, ottenere una mappa completa del pianeta con una risoluzione di circa 20 m e determinare la quantità di radiazioni alla quota dell’orbita. Nel 2003 anche l’agenzia spaziale europea ESA (European space agency) ha rivolto il proprio interesse verso Marte. Ai primi di giugno 2003 l’orbiter Mars express e il lander Beagle 2 sono stati lanciati dalla base di Baikonur (Kazakistan) a bordo di un razzo russo Soyouz/Fregat. Il contributo dell’ASI (Agenzia spaziale italiana) è stato cruciale nella realizzazione della strumentazione radar per la ricerca di acqua sulle calotte polari e nel sottosuolo marziano. Tra il giugno e il luglio del 2003 la NASA ha inviato verso Marte prima Mars exploration rover A (Spirit) e successivamente Mars exploration rover B (Opportunity). Nel gennaio 2004 Spirit e Opportunity sono sbarcati rispettivamente nel cratere Gusev e nell’area di Meridiani Planum. I due luoghi d’atterraggio si trovano nella regione equatoriale su facce opposte e sono stati selezionati per la possibile presenza di acqua liquida in epoche passate. Spirit e Opportunity, completamente indipendenti dai loro landers, portavano con sé tutta la strumentazione scientifica necessaria per la ricerca di tracce d’acqua nel suolo e nelle rocce. Mars reconnaisance orbiter (lanciato dalla NASA nel 2005) ha raggiunto Marte nel marzo 2006 con lo scopo di studiare i cambiamenti stagionali del contenuto di acqua e polvere dell’atmosfera, cercando ulteriori evidenze della presenza di antichi mari sulla superficie marziana. Dopo il lancio nel 2007 di Phoenix/Mars Scout 1, le successive missioni (Mars science laboratory, Exomars) richiederanno una collaborazione internazionale sempre più ampia, con l’obiettivo di inviare una sonda (Mars sample return) in grado di raccogliere e spedire sulla Terra campioni di rocce marziane.