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Scienza

Marte, il rover Perseverance ha prelevato il primo campione di roccia

Giuliana Raffaelli

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Perseverance stavolta ce l’ha fatta. Dopo aver fallito il tentativo nel mese di agosto, il rover della Nasa è riuscito nell’impresa. Ha trivellato ed estratto il primo campione di roccia marziana. E lo ha fatto nel cratere Jezero. Di forma cilindrica, lunghezza di 70 centimetri, è leggermente più spesso di una matita.

Lo conserva ora nel suo “ventre”, come farebbe una madre con il suo piccolo, fino a quando verrà portato sulla Terra. Ma bisognerà attendere il 2031, quando la missione “Mars sample return” di Nasa ed Esa (l’Agenzia spaziale europea), andrà a prenderlo per recapitarlo negli spazi del Jpl (Jet propulsion laboratory), il centro di ricerca della Nasa che gestisce la missione.

Ma facciamo un passo indietro e ripercorriamo questa storica impresa.

6 agosto. Perseverance fa il primo tentativo di prelevare un campione di roccia marziana. Ma questa si polverizza davanti alle telecamere prima di essere inserita nel cilindro porta-campione.

1º settembre. Secondo tentativo, stavolta andato a buon fine. Il prelievo in un luogo diverso, a molte centinaia di metri di distanza. La punta del trapano entra nella roccia marziana e riesce a tirarne fuori un cilindro sottile, lungo 70 centimetri, a cui è stato dato il nome “Rochette”. Gli ingegneri mettono subito in pausa il processo per assicurarsi che il campione sia davvero intatto. Dopo il check, i controllori della missione confermano la presenza di roccia nel tubo. Con un comando inviato da Terra completano la messa in sicurezza del campione. Vengono scattate foto, viene sigillato ermeticamente, siglato con il numero di serie 266, e riposto nel “ventre” del rover.

(Nella foto: il momento del campionamento della prima roccia marziana, Rochelle, primo settembre 2021. Credit immagine Nasa/Jpl-Caltech)

6 settembre, ore 12.34. Questo l’orario della California in cui avviene tutto. Una giornata storica, come afferma Thomas Zurbuchen, amministratore associato per la scienza presso il quartier generale della Nasa a Washington. “Per tutta la scienza della Nasa, questo è davvero un momento storico. … Utilizzando gli strumenti scientifici più sofisticati sulla Terra, ci aspettiamo scoperte sbalorditive in un’ampia gamma di aree scientifiche, inclusa l’esplorazione della questione se la vita esistesse già su Marte.”

Raccontata così sembra molto semplice. Ma non lo è. Il campionatore di Perseverance, con le sue 3000 piccole parti, è tra gli strumenti più complessi mai inviati e impiegati su un altro pianeta. Larry D. James, direttore ad interim di Jpl ha detto “Il nostro team è entusiasta e orgoglioso di vedere il sistema funzionare così bene su Marte e fare il primo passo per restituire i campioni sulla Terra. Riconosciamo che un team mondiale costituito da Nasa, partner industriali, accademici e agenzie spaziali internazionali hanno contribuito a questo storico successo.”

Ottenere il primo campione di roccia marziana è stato davvero un successo enorme. Quando il campione arriverà nei laboratori californiani ci racconterà molto sui primi capitoli dell’evoluzione di Marte e sulla sua storia geologica. Ma non sarà una storia completa. C’è infatti ancora molto da esplorare nel Cratere. E Perseverance continuerà il suo viaggio, fatto di esplorazione, foto e campionamenti, per anni. Lavorerà per centinaia di sols, cioè centinaia di giorni marziani, e finirà solo quando farà ritorno nel suo sito di atterraggio. A quel punto, avrà percorso tra 2,5 e 5 chilometri e, se tutto andrà bene, avrà campionato 8 rocce marziane.

Perseverance sta oggi esplorando gli affioramenti rocciosi di “Artuby”, una cresta alta più di 900 metri che confina con due unità geologiche. Si ritiene che essi contengano gli strati di roccia più profondi e antichi dell’area.

Si sposterà poi verso nord, e successivamente verso ovest, per raggiungere il luogo della sua seconda campagna scientifica: il delta del Jezero. Questo è infatti il luogo in cui si pensa che un antico fiume abbia incontrato un lago. Tale regione potrebbe essere particolarmente interessante, perché ricca di minerali argillosi. E se così fosse e tutto andrà bene, potrebbero essere fatte incredibili scoperte. I minerali argillosi sulla Terra, infatti, possono conservare segni fossili di antiche vite piccolissime, microscopiche, e sono spesso associati a processi biologici.

(Credit immagine: Nasa/Jpl-Caltech, foto del primo nucleo roccioso intatto prelevato dal rover Perseverance e riposto all’interno del suo tubo porta-campione, poco prima che il tubo fosse sigillato il 6 settembre)

Giuliana Raffaelli

Laureata in Scienze Geologiche, ha acquisito il dottorato in Scienze della Terra all’Università di Urbino “Carlo Bo” con una tesi sui materiali lapidei utilizzati in architettura e sui loro problemi di conservazione. Si è poi specializzata nell’analisi dei materiali policristallini mediante tecniche di diffrazione di raggi X. Nel febbraio 2021 ha conseguito il Master in Giornalismo Scientifico all'Università Sapienza di Roma con lode e premio per la migliore tesi. La vocazione per la comunicazione della Scienza l’ha portata a partecipare a moltissime attività di divulgazione. Fino a quando è approdata sull’isola di Pantelleria. Per amore. Ed è stata una passione travolgente… per il blu del suo mare, per l’energia delle sue rocce, per l’ardore delle sue genti.

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Scienza

Houston, abbiamo un peperoncino… spaziale!

Giuliana Raffaelli

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La prima coltura a partire da semi sulla Stazione spaziale internazionale

Sulla Stazione spaziale internazionale (Iss), a luglio di quest’anno, è iniziato un esperimento: coltivare peperoncini all’interno di una particolare camera, chiamata Aph (Advanced plant habitat), a partire da semi. Ed è la prima volta che questo accade.

In passato (nel 2005 e 2006) erano stati già coltivati ortaggi come insalata, bietole e cavoli oltre a fiori ornamentali (le zinnie). Ma da piantine. Questa volta gli astronauti hanno piantato 48 semi di peperoncino della varietà Hatch. Si tratta del peperoncino che viene normalmente coltivato nella Hatch Valley nel sud del New Mexico. Simile al più comune chile Anaheim, nasce verde per diventare rosso, e può essere consumato in entrambe le versioni. Sulla Terra può raggiungere una lunghezza di 20 cm, e ha un livello di calore che va dal dolce all’extra piccante.

Le piantine sulla Iss stanno maturando all’interno della speciale camera di crescita, altamente tecnologica, che ha dimensione di un forno a microonde. Sono illuminate da luci a led e crescono su un fondo di argilla porosa. 180 sensori ne monitorano in modo totalmente automatico i vari parametri.

E ora, quattro piantine, hanno dato i primi frutti. Dai fiori sbocciati nelle ultime settimane sono infatti nati diversi peperoncini. Di loro si sta occupando Shane Kimbrough, l’astronauta che nel 2006 aveva già fatto crescere in orbita la lattuga romana.

(Nella foto: il primo fiore di peperoncino sbocciato nella Iss. Credit immagine: Nasa)

Sulla Terra i peperoncini si auto-impollinano e, dopo 24-48 ore, iniziano a formarsi i primi frutti.Sulla Iss il controllo è avvenuto a distanza, direttamente dal Kennedy Space Center della Nasa. Da terra il team ha avviato nella Aph una leggera brezza in microgravità per agitare i fiori e favorire il trasferimento di polline. Anche Shane ha fatto la sua parte: con delicatezza e pazienza si è occupata di “massaggiare” direttamente a mano i fiori per facilitare il processo.

Gli astronauti, quest’anno, eseguiranno due raccolti: uno a fine ottobre e uno a novembre. Alcuni peperoncini verranno mangiati, altri spediti sulla Terra per le analisi.

L’importanza dell’esperimento

La Nasa è molto interessata a imparare a coltivare frutta e verdura nello spazio perché questi alimenti potranno integrare, in futuro, la dieta degli astronauti. Questi ultimi, infatti, si nutrono per lo più cibi confezionati che, visti i lunghi tempi di conservazione, vedono degradare inesorabilmente qualità e quantità dei nutrienti chiave (come le vitamine). Gli astronauti sulla Iss, dal 2015, hanno iniziato a coltivare e mangiare dieci colture diverse, ma non basta. Arricchire l’alimentazione con nutrienti chiave come la vitamina C e la vitamina K è decisamente importante per la salute degli esploratori spaziali. Sebbene alcuni alimenti freschi vengano consegnati durante regolari missioni di rifornimento, si continuano a cercare soluzioni che permettano di coltivare sempre più cibi in vista di future missioni sempre più lunghe. La Nasa sta infatti pensando già alle missioni di Artemide sulla Luna e a quelle su Marte, missioni che potrebbero durare mesi o addirittura anni, in cui le opportunità di rifornimento di alimenti freschi potrebbero essere poche e complicate.

La coltivazione “diretta” da parte degli astronauti è anche importante per la psiche. Prendersi cura delle piantine, vederle crescere, sentirne l’odore e apprezzarne i colori, oltre che poi il gusto, procura benefici psicologici durante i lunghi periodi di isolamento.

Perché sono stati scelti proprio i peperoncini

Innanzitutto i peperoncini sono una eccellente fonte di vitamina C, decisamente importante per mantenere in buona salute l’organismo che, peraltro, non è in grado di sintetizzarla da solo. Conosciuta come acido ascorbico è infatti capace di curare lo scorbuto, malattia dovuta alla sua carenza. Questa patologia era molto diffusa in passato, mentre oggi è stata quasi completamente debellata. Ne soffrivano non solo i bambini malnutriti all’inizio del secolo scorso ma anche coloro che per lavoro erano costretti a mesi di isolamento senza possibilità di consumare cibi freschi, come i marinai. E oggi tocca agli astronauti, nei quali può insorgere la patologia se non riescono a integrare la preziosa vitamina con l’alimentazione. È quindi fondamentale che possano assumerla con il cibo fresco, oltre che con gli integratori.

In più i peperoncini sono facili da coltivare, si auto-impollinano (basta agitare i fiori) e hanno dimostrato di avere ottime probabilità di crescere in condizioni di microgravità. Hanno inoltre un raccolto pick-and-eat, cioè raccogli-e-mangia, senza bisogno di lavorazioni complesse o cottura. I frutti hanno anche bassi livelli microbici. Possono quindi essere consumati tranquillamente dagli astronauti.

(Credit immagine: Nasa)

Giuliana Raffaelli

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Scienza

Come mai la ricerca sui vaccini contro il Covid-19 non ha vinto il Nobel

Giuliana Raffaelli

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Disappunto e delusione tra alcuni scienziati

La settimana dei Premi Nobel si è conclusa. E nessun Nobel è andato alla scienza che ha sviluppato i vaccini contro il Covid-19.

Alcuni scienziati hanno espresso disappunto e delusione per questo. L’innovativa tecnica che impiega Rna messaggero, secondo i sostenitori, non solo ha contribuito a salvare milioni di persone durante questa pandemia, ma potrebbe anche dare il via a una nuova classe di vaccini utilizzabile per combattere, in futuro, altre malattie.

Tra gli italiani che hanno espresso forte “contrarietà” c’è uno tra i volti più mediatici di questa pandemia, onnipresente nei dibattiti televisivi su vaccini e Covid. Si tratta di Matteo Bassetti, direttore della Clinica di malattie infettive del Policlinico San Martino di Genova. Secondo l’infettivologo, il Nobel è un “premio desueto e anacronistico” e, dichiarandosi molto deluso, ha aggiunto “forse è passato il tempo anche per questo riconoscimento”.

Un duro attacco al Comitato del Nobel è giunto da Alexey Merz, biologo cellulare all’Università di Washington a Seattle. In un twitt scritto dopo l’assegnazione del Nobel per la Medicina, lo scienziato accusa il Comitato di non avere fatto nulla per supportare i sanitari che lottano contro la pandemia. Per lui questo totale abbandono rappresenta “una decisione indifendibile che costerà vite umane”.

Göran Hansson, segretario generale della Royal Swedish Academy of Sciences di Stoccolma che seleziona i vincitori del premio, dichiara con fermezza “Vogliamo dare credito alle persone giuste. E per la giusta scoperta”. Risposta decisamente criptica, aperta a molteplici interpretazioni e domande.

Quali possono essere dunque i motivi del clamoroso mancato riconoscimento?

Il primo che viene in mente è di sicuro il calendario delle candidature: ogni anno queste vanno inoltrate al Comitato entro il primo febbraio, troppo presto forse per valutare appieno l’efficacia dei vaccini a mRna. Ricordiamo, infatti, che la scienza e la sperimentazione hanno bisogno di tempo. La somministrazione di tali sieri è simbolicamente iniziata in Italia (a Roma e Milano) il 27 dicembre alle 7.20, durante il V-day (Vaccine-day). Quel giorno sono state somministrate le prime 9750 dosi del farmaco di Pfizer-Biontech. Ma i “benefici” della vaccinazione si sono iniziati ad apprezzare dopo mesi e milioni di dosi inoculate.

Ed ecco quindi il secondo motivo. Gli “addetti ai lavori” del Premio hanno confermato che assegnare quest’anno il Nobel agli scopritori dei vaccini a mRna sarebbe stato azzardato in termini di tempistica, dettagli tecnici e politica. Azzardato, quindi, non certo “anacronistico e desueto”.

Si può quindi supporre che presto questi ricercatori potranno ricevano una chiamata da Stoccolma? È verosimile. Göran Hansson ha infatti aggiunto “Lo sviluppo dei vaccini mRNA è una meravigliosa storia di successo che ha avuto enormi conseguenze positive per l’umanità. E siamo tutti molto grati agli scienziati. Questa è una scoperta che riceverà le candidature. Ma abbiamo bisogno di tempo”. Quindi esistono probabilità concrete che gli scopritori di questa nuova tecnica potranno essere premiati con un Nobel. Prima o poi. Ma non ora.

Un altro motivo da non sottovalutare è infine la “tempistica” nel riconoscimento delle scoperte che vengono premiate con il Nobel. Quali scienziati sono stati immediatamente insigniti di questo importante premio dopo una indiscussa innovativa scoperta? Nessuno. Facciamo solo un esempio nostrano di cui andare molto fieri. Rita Levi Montalcini, unica donna italiana ad aver ricevuto un Premio Nobel scientifico. La scienziata, nel 1954, fece una scoperta importantissima. Scoprì infatti il fattore di accrescimento della fibra nervosa (noto come ngf, nerve growth factor), che le valse appunto il Premio Nobel. Ma quando? Nel 1986. Dopo 32 anni.

Ciò conferma anche (ed è l’ultimo punto sul quale riflettere) che il Comitato Nobel tende a essere interessato a premiare quelle ricerche che superano la prova del tempo, piuttosto che gli ultimi progressi della scienza.

E per concludere ricordiamo che gli scienziati che hanno scoperto i vaccini Covid-19 hanno già iniziato a vincere alcuni premi prestigiosi, considerati i “precursori” del Nobel. Il mese scorso si sono aggiudicati uno dei Premi Breakthrough da 3 milioni di dollari, mentre a settembre uno dei premi annuali della Foundazione Lasker (i Lasker-DeBakey Clinical Medical Research Award).

(Credit immagine: nobelprize.org)

Giuliana Raffaelli

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Meteorite è caduta sulla Terra: ora è caccia al piccolo tesoro

Giuliana Raffaelli

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Ma gli esperti avvertono “Se la trovate non toccatela”

Una piccola meteorite è caduta sulla Terra in un’area compresa tra le province di Prato e Pistoia. È accaduto la notte tra il primo e il 2 ottobre, alle ore 03:05.

La traiettoria è stata ripresa da otto diverse camere all-sky del Progetto Prisma, la Prima rete per la sorveglianza sistematica di meteore e atmosfera dell’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf), collocate in Toscana, Emilia-Romagna, Lombardia, Marche e Umbria.

Il meteoroide ha generato un bolide (dal greco βολις, bolis, che vuol dire “proiettile”) che è entrato in atmosfera alla velocità di 16,6 km/s e che ha iniziato a essere visibile a circa 77 km di quota. Il punto preciso di entrata è stato individuato sulla verticale del mar Tirreno sopra Rosignano Solvay, la spiaggia “effetto Caraibi” nota per essere set di numerosi spot pubblicitari.

Ma torniamo al bolide. Una volta entrato in stratosfera, a circa 40 km di altezza dal suolo, si è frammentato esponendo una maggiore superficie all’ablazione atmosferica che ne ha aumentato la luminosità (fino a un valore di magnitudine apparente di -10, cioè davvero molto elevata). Il bolide è rimasto visibile per 6,1 secondi e ha percorso una traiettoria da sud-ovest a nord-est inclinata di circa 32° rispetto alla superficie terrestre. Si è poi “spento” a 32,1 km di altezza dal suolo, quando la sua velocità era di circa 6.3 km/s. A quel punto è iniziata la fase di volo buio dei frammenti residui.

Si suppone quindi che i suoi frammenti, di pochi centimetri di diametro, colore nero intenso e peso stimato approssimativamente tra 30 e 100 grammi, si trovino ora sparsi al suolo.

Gli scienziati del Prisma, considerata la bassa inclinazione della traiettoria, hanno circoscritto il luogo di caduta in un’area a 16 km oltre il punto di estinzione. Quest’area di caduta (detta in gergo tecnico strewn-field) si troverebbe tra le località di Lucciano (Pistoia) e Oste (Prato), in una fascia che comprende le frazioni di La Ferruccia, Sant’Antonio, Vignole, Olmi, Valenzatico, Case Ferretti e Lucciano. Di forma ellittica ha un’area di circa 7,5 x 2 km, ed è stata suddivisa dagli esperti in quadrati di 200 metri di lato per facilitare le ricerche. Ricerche iniziate questa mattina, sotto il coordinamento della fondazione Parsec (che gestisce il museo delle Scienze Planetarie di Prato dove è custodita la famosa meteorite Cavezzo), affiancata dai gruppi astrofili di Montagna Pistoiese e Montelupo Fiorentino.

Le probabilità di trovare un oggetto così piccolo e in poco tempo sono davvero molto basse. Ma sarebbe importante riuscire nell’impresa, non tanto per il valore commerciale (che è basso, ma comunque da stimare dopo il ritrovamento) ma per la valenza scientifica, sicuramente inestimabile.

(Credit immagine: Inaf)

Giuliana Raffaelli

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