spazio, esplorazione dello

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spàzio, esplorazióne dello. – A partire dalla metà degli anni Novanta del 20° sec. le missioni di esplorazione del Sistema solare e i programmi di osservazione dell’Universo hanno avuto grande impulso. L’assemblaggio della Stazione spaziale internazionale e i voli dello Space shuttle sono ripresi a partire dal 2006, dopo il temporaneo rallentamento deciso dalla NASA in seguito alla perdita dello shuttle Columbia e di tutto il suo equipaggio nel 2003. Tra gli studi da effettuare sulla Stazione spaziale internazionale 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, con l’intento di approfondire le conoscenze sulla topografia, la geologia e la meteorologia del pianeta allo scopo di preparare la strada allo sbarco dell’uomo sulla sua superficie. Nel seguito sono presentate le missioni spaziali di rilievo del nuovo millennio, a partire da quelle inviate verso Marte. Per un approfondimento maggiore, si rinvia alle singole voci. Mars odyssey ha preso il volo nell’aprile 2001 ed è stato inserito in orbita attorno a Marte nell’ottobre successivo. Anche l’agenzia spaziale europea ESA (European space agency) ha rivolto il proprio interesse verso Marte, con il lancio nel giugno 2003 dell’orbiter Mars Express e del lander Beagle 2, quest’ultimo rilasciato sulla superficie del pianeta nel dicembre 2003 ma andato purtroppo perduto; la sonda orbitante continua invece la sua attività di osservazione. Tra il giugno e il luglio del 2003 la NASA ha inviato verso Marte due rovers, nell’ambito della missione Mars exploration rover, prima Spirit e successivamente Opportunity, sbarcati rispettivamente nel cratere Gusev e nell’area di Meridiani planum. Spirit non dà più segnali dal marzo del 2010; Opportunity è invece tuttora operativo. Nell’agosto 2005 la NASA ha lanciato Mars reconnaissance orbiter, che ha raggiunto Marte nel marzo 2006, per lo studio dei cambiamenti stagionali del contenuto di acqua e polvere dell’atmosfera e la ricerca di ulteriori evidenze della presenza di antichi mari sulla superficie marziana. Nel maggio 2008 la sonda Phoenix Mars lander, partita nell’agosto dell’anno precedente, è atterrata sul pianeta rosso, ne ha studiato l’ambiente e ha cercato prove della presenza di acqua e di forme primordiali di vita; problemi irrisolvibili ai pannelli solari ne hanno fatto perdere i contatti a partire dal novembre successivo. Nell’agosto del 2012 il rover Curiosity della sonda Mars science laboratory è atterrato mediante paracadute su Marte per analizzare il terreno della sua superficie e nel febbraio 2013 ha perforato ed estratto polvere da analizzare da una roccia marziana con venature chiare selezionata per la possibile presenza passata di acqua. Il Sistema solare è oggetto di un’intensa attività di esplorazione attraverso numerose missioni che hanno come obiettivo, oltre Marte, la Luna, Giove, Saturno e alcuni asteroidi e comete. Altre sonde sono state lanciate verso Mercurio, Venere e Plutone: Mercurio è stato raggiunto nel marzo 2011 dalla MESSENGER, lanciata nell’agosto 2004; attorno a Venere è entrata in orbita nell’aprile 2006 la sonda Venus express, lanciata nel novembre 2005; infine, nel gennaio 2006 e partita la missione New horizons, che raggiungerà Plutone e la sua luna Caronte nel 2015. La Luna torna a essere un obiettivo importante per l’esplorazione spaziale. Sono in via di sviluppo missioni robotiche per preparare un nuovo sbarco umano e un soggiorno prolungato, come tappa intermedia per raggiungere Marte. L’India ha lanciato la sua prima missione sulla Luna nell’ottobre 2008, Chandrayaan-1, per studiarne le caratteristiche geologiche, mineralogiche e topografiche. La missione della NASA Lunar reconnaissance orbiter, lanciata nel giugno 2009, servirà a studiare il suolo lunare e i possibili luoghi di atterraggio su esso. La serie di missioni cinesi Chang’e ha lo scopo di ottenere immagini ad alta risoluzione del nostro satellite per sondare i luoghi di eventuali futuri atterraggi. I due veicoli che compongono la missione GRAIL della NASA, giunti sulla Luna a cavallo tra il 2011 e il 2012, dovranno invece studiarne il campo gravitazionale e la struttura geologica. Per quanto riguarda Giove, la missione Juno, lanciata nell’agosto 2011, raggiungerà il pianeta nel 2016 per studiare in dettaglio la dinamica della sua atmosfera, ma anche la sua struttura interna. Saturno è stato invece raggiunto dalla sonda Cassini, che si è inserita nell’orbita del pianeta nel luglio del 2004, a quasi 7 anni dal suo lancio. Pochi mesi dopo, il 25 dicembre 2004 ha sganciato il lander Huygens sulla luna Titano: atterrato il 14 gennaio 2005, ha raccolto immagini e rumori ambientali. La missione è ancora in corso, ribattezzata Cassini solstice. Un settore importante è quello della ricerca di : COROT, lanciata nel dicembre del 2006, e soprattutto Kepler, partita nel marzo del 2009, hanno permesso di scoprirne a decine, e migliaia di candidati.

Asteroidi e comete. – Anche i corpi minori del Sistema solare sono diventati oggetto di missioni spaziali. Dallo studio della composizione chimica degli asteroidi è possibile ricostruire la storia della formazione dei corpi del Sistema solare, iniziata circa 4,6 miliardi di anni fa quando i grani di polvere della nube protoplanetaria cominciarono a condensare e collidere per formare i primi corpi rocciosi, i planetesimi. L’agenzia giapponese JAXA (Japan aerospace exploration agency) ha spedito la sonda Hayabusa verso l’asteroide NEA 25143 Itokawa: partita nel maggio 2003, ha incontrato Itokawa nel settembre 2005 e nel novembre successivo è atterrata sull’asteroide raccogliendo alcuni campioni di materiale; è rientrata sulla Terra nel 2010. Nel 2011 la missione Dawn, lanciata nel 2007, ha raggiunto l’asteroide Vesta e arriverà su Cerere, il più grande degli asteroidi, nel 2015. Come gli asteroidi, anche le comete conservano informazioni sulla composizione primordiale del Sistema solare, poiché provengono dalle sue regioni più esterne e trascorrono la maggior parte della loro vita in un ambiente che non è stato alterato dai processi di formazione planetaria. Nel gennaio 2004 Stardust (partita nel 1999) ha attraversato la chioma della cometa 81P/Wild-2 a circa 240 km dal nucleo, che è apparso piccolo (circa 5 km di diametro) e ricco di crateri. Nel settembre 2001 Deep Space 1 (lanciata nel 1998) ha attraversato la chioma di 19P/Borrelly e ne ha analizzato il nucleo, acquisendo immagini e spettri. Nel luglio 2005 la sonda Deep impact ha sganciato un modulo impattatore sul nucleo della cometa 9P/Tempel-1 per studiarne la fuoriuscita di materiale. Gli scarsi risultati ottenuti hanno spinto alla sua estensione nell’ambito della missione EPOXI, che nel 2010 ha raggiunto e studiato la cometa 103P/Hartley; prossimo obiettivo, il raggiungimento e l’osservazione dell’asteroide 2002 GT, nel 2020. Per avere immagini di un nucleo cometario migliori di quelle di Deep impact dovremo aspettare l’arrivo della sonda Rosetta verso la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, che avverrà nel 2014, con l’atterraggio sul nucleo del lander Philae. Nel settembre 2008 e nel luglio 2010 Rosetta ha avvicinato gli asteroidi 2867 Stein e 21 Lutetia.

Osservazione dell’Universo. – Dopo il successo di BOOMERanG, la radiazione cosmica di fondo è stata studiata anche da WMAP, missione conclusasi nel 2010, ed è investigata da Planck, partita nel 2009. L’origine e l’evoluzione dei lampi di raggi gamma, le più potenti esplosioni dell’Universo, sono indagate dagli osservatori spaziali Swift, in attività dal 2004, e  AGILE, partito nel 2007. Anche il telescopio orbitante Fermi, lanciato nel 2008, effettua osservazioni nel campo della radiazione gamma, con l’obiettivo di studiare anche i buchi neri, le stelle di neutroni e le pulsar. GALEX, partita nel 2003, effettua osservazioni nell’ultravioletto e studia l’evoluzione delle galassie e delle prime stelle, osservate nell’infrarosso e nel submillimetrico anche da Herschel, lanciato nel 2009. Per quanto riguarda l’Universo delle alte energie, la missione INTEGRAL ha permesso di individuare nel corso degli anni, a partire dal 2002, centinaia di nuove sorgenti. Il telescopio spaziale Spitzer, in orbita dal 2003, studia in infrarosso i processi di formazione stellare e l’evoluzione del mezzo interstellare presente nella Via Lattea.