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Progetto COSMIC su Marte l’acqua fai-da-te

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Un progetto tutto italiano per ideare e mettere a punto nuove tecnologie per l’esplorazione nello spazio. Sarà sviluppato presso l’Università di Cagliari grazie ai finanziamenti dell’Asi. Arrivare su Marte e trovare l’acqua e l’ossigeno necessari alla sopravvivenza, senza doverseli portare da casa. È un obiettivo ambizioso, ma non è l’unico che si propone il progetto Cosmic – Combustion Synthesis under Microgravity Conditions, che sarà sviluppato in Italia presso l’Università di Cagliari, dove oggi è stato presentato ufficialmente. Si tratta del primo progetto nel settore dell’esplorazione spaziale umana finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana, che ha stanziato 500mila euro per un anno.  Per capire di cosa si tratta e quali sono gli obiettivi di questa iniziativa, Galileo ha intervistato Giacomo Cao, del Dipartimento di Ingegneria Chimica e Materiali dell’Università e coordinatore del progetto. Professor Cao, in cosa consiste esattamente il progetto? “L’obiettivo è sviluppare nuove tecnologie per l’esplorazione umana dello spazio che consentano di usare le risorse che si trovano sul posto per procurarsi tutto ciò che occorre. Per esempio, estrarre ossigeno dal suolo lunare od ottenerlo dall’atmosfera marziana. È un settore di applicazione che la Nasa definisce con gli acronimi Isfr – cioè In Situ Fabrication and Repair – e Isru, ovvero Insititute Resource Utilisation”. In che modo ci si può procurare ossigeno sul pianeta rosso? “Un astronauta normalmente ha bisogno di circa 28 chili di acqua, 600 grammi di cibo, 800 grammi di ossigeno al giorno. L’ideale sarebbe trovare queste sostanze sul posto, o poterle produrre direttamente. Sappiamo, per esempio, che attraverso processi che prevedono l’utilizzo di microalghe è possibile ottenere ossigeno dall’anidride carbonica anche dall’atmosfera di Marte.

Lavoreremo anche per sviluppare tecnologie per la manutenzione e la riparazione di mezzi e strumenti, e per la sterilizzazione dei campioni prelevati dai siti di esplorazione. Per poter ottenere tutto questo dovremo prima capire se, come e quanto i processi chimici e i relativi prodotti finali siano diversi in presenza o in assenza di gravità”. Come intendente procedere? “Il primo passo ovviamente sarà capire se le tecnologie già a disposizione possono essere adatte alle nostre esigenze. Successivamente, partendo da ciò che sappiamo sull’atmosfera, sullo stato di gravità e sulla presenza di minerali su Luna e Marte, lavoreremo principalmente nei laboratori d’ingegneria di Cagliari per idearne e svilupparne di nuove. Queste saranno poi sperimentate sul suolo terrestre e in condizioni di scarsa gravità simulata. Nel 2011, se questi test avranno avuto successo, contiamo di ripetere le sperimentazioni sulla Stazione Spaziale Internazionale”. E quando arriveranno i test su Luna e Marte? “Per arrivare sulla Luna dovremo, nella migliore delle ipotesi, aspettare il 2020, che è la data prevista per la prossima missione della Nasa. Ma prima di compiere questo passo, è necessario che le sperimentazioni sulla Terra e sulla Stazione Spaziale abbiano ottenuto buoni risultati. A quel punto infatti anche i partner internazionali, come le agenzie statunitense, canadese e inglese, avranno un grande interesse alla messa a punto di queste nuove tecnologie, in grado di aumentare la durata delle missioni e di ridurre i relativi costi”. Chi altro partecipa al progetto? “Oltre all’Università di Cagliari sono coinvolti il Dipartimento Energia e Trasporti del Cnr, il Centro di Ricerca, Sviluppo e studi Superiori in Sardegna (CRS4), l’Istituto tecnico Industriale “Enrico Fermi” di Cosenza e, come partner privati, Corem, Esplora e Spaceland.  fonte  galileonet.it  –  Marte è il quarto pianeta del sistema solare in ordine di distanza dal Sole e l’ultimo dei pianeti di tipo terrestre, dopo Mercurio, Venere e la Terra. Viene inoltre chiamato il Pianeta rosso, a causa del suo colore caratteristico dovuto alle grandi quantità di ossido di ferro che lo ricoprono. Il pianeta, pur presentando un’atmosfera molto rarefatta e temperature medie superficiali piuttosto basse (tra -140 °C e 20 °C), è, tra i pianeti del sistema solare, quello più simile alla Terra: infatti, nonostante le sue dimensioni siano intermedie fra quelle del nostro pianeta e della Luna (il diametro è circa la metà di quello della Terra e la massa poco più di un decimo),

presenta inclinazione dell’asse di rotazione e durata del giorno simili a quelle terrestri; inoltre la sua superficie presenta formazioni vulcaniche, valli, calotte polari e deserti sabbiosi, oltre a formazioni geologiche che suggeriscono la presenza, in un lontano passato, di un’idrosfera. Tuttavia la superficie del pianeta appare fortemente craterizzata, a causa della quasi totale assenza di agenti erosivi (attività geologica, atmosferica e idrosferica in primis) in grado di modellare le strutture tettoniche; inoltre, la bassissima densità dell’atmosfera non è in grado di consumare buona parte dei meteoriti, che quindi raggiungono il suolo con maggior frequenza che non sulla Terra. Fra le formazioni geologiche più notevoli di Marte si segnalano l’Olympus Mons, il vulcano più grande del sistema solare (alto 27 km), e la Valles Marineris, un lungo canyon più esteso di quelli terrestri; nel giugno 2008 la rivista Nature ha esposto le prove di un enorme cratere sull’emisfero boreale circa quattro volte più grande del cratere chiamato il Bacino Polo Sud-Aitken. Marte all’osservazione presenta delle variazioni di colore, imputate inizialmente alla presenza di vegetazione stagionale, che al variare dei periodi dell’anno cambiava di colore. Tuttavia le osservazioni spettroscopiche dell’atmosfera avevano da tempo fatto abbandonare l’ipotesi che vi potessero essere mari, canali e fiumi oppure un’atmosfera sufficientemente densa. Il colpo di grazia a questa ipotesi fu dato dalla missione Mariner 4 nel 1965, che mostrò un pianeta desertico e arido, caratterizzato da periodiche ma particolarmente violente tempeste di sabbia. La speranza che Marte possa accogliere la vita è tuttavia stata ripresa in considerazione da quando il modulo Phoenix ha scoperto acqua sotto forma di ghiaccio, il 31 luglio 2008. Attualmente sono tre i satelliti artificiali funzionanti che orbitano attorno a Marte: il Mars Odyssey, il Mars Express e il Mars Reconnaissance Orbiter. Il Phoenix Mars Lander ha recentemente concluso la sua missione di studio della geologia marziana e ha fornito le prove dell’esistenza di acqua allo stato liquido in passato su ampie zone della superficie. Inoltre ha suggerito che sulla superficie possano essersi verificati nell’ultimo decennio dei flussi d’acqua simili a geyser. Osservazioni da parte del Mars Global Surveyor manifestano una contrazione della calotta di ghiaccio al polo sud. Attorno a Marte orbitano due satelliti naturali, Phobos e Deimos, di piccole dimensioni e dalla forma irregolare, probabilmente due asteroidi catturati dal suo campo gravitazionale.

Marte ha anche alcuni asteroidi troiani, tra cui 5261 Eureka. Marte prende il nome dall’omonima divinità della mitologia romana; il simbolo astronomico del pianeta è la rappresentazione stilizzata dello scudo e della lancia del dio. Osservazione da Terra; Ad occhio nudo, Marte solitamente appare di un marcato colore giallo, arancione o rossastro e per luminosità è il più variabile tra tutti i pianeti visibile dalla Terra nel corso della sua orbita. La sua magnitudine apparente infatti passa da +1,8 alla congiunzione fino a -2,9 all’opposizione perielica (fenomeno che si verifica ogni due anni circa e quindi rende il pianeta difficile da osservare). A causa dell’eccentricità orbitale la sua distanza relativa varia ad ogni opposizione determinando piccole e grandi opposizioni, con un diametro apparente da 3,5 a 25,1 secondi d’arco. Moto retrogrado apparente di Marte nel 2003 visto dalla Terra. Il punto in cui Marte è più vicino alla Terra è definito opposizione mentre il periodo che intercorre tra due opposizioni, o periodo di rivoluzione, è di 780 giorni. All’opposizione, Marte dista dalla Terra 78,39 milioni di chilometri, presenta un diametro apparente di 17,9 secondi d’arco e una magnitudine apparente di -2,0. A causa dell’eccentricità delle due orbite, i momenti di opposizione possono variare anche di 8,5 giorni e la distanza tra i pianeti può passare da un minimo di 55,7 milioni di chilometri ad un massimo di 401,3 milioni di chilometri. L’avvicinarsi di Marte all’opposizione comporta l’inizio di un periodo di moto retrogrado per cui dalla Terra sembrerà muoversi in direzione opposta alla sua orbita formando un “loop” se si considera la volta celeste sullo sfondo come riferimento. Il 27 agosto 2003 alle 9:51:13 UT, Marte si è trovato vicino alla Terra come mai in quasi 60 000 anni: 55 758 006 km (o 0,372719 AU). Ciò fu possibile perché Marte si trovava ad un giorno dall’opposizione e circa a tre giorni dal suo perielio, cosa che lo rese particolarmente visibile da Terra. Tuttavia questo avvicinamento è solo di poco più vicino rispetto ad altri. Infatti per esempio il 22 agosto 1924 la distanza minima fu di 0,372 846 AU e si prevede che il 24 agosto 2208 sarà di 0,372 254 AU.  N.D.R.


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