Gennaio 20, 2022

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Gli scienziati planetari stanno iniziando ad entusiasmarsi per il potenziale dell’astronave

Ingrandisci / Visualizza la navicella spaziale di SpaceX viaggia verso il sistema di Saturno.

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Jennifer Heldman fissava gli schermi del computer alla sua scrivania, osservando lo stadio superiore di un razzo che si schiantava contro un vulcano vicino al polo sud della luna. Basim ScienzaUn pezzo di acciaio di 2,3 tonnellate ha colpito la luna con una forza di 2 tonnellate di tritolo.

Era l’ottobre 2009 e Heldman seguì l’impatto dall’interno dell’Ames Science Operations Center della NASA in California. Scienziata planetaria di 33 anni, era alla sua prima grande missione alla NASA coordinando le osservazioni di impatto utilizzando telescopi terrestri.

La NASA ha cercato di “toccare il ghiaccio” con la missione LCROSS. Sebbene gli sbarchi dell’Apollo negli anni ’60 e all’inizio degli anni ’70 abbiano trovato un mondo grigio e arido, da allora gli scienziati sono giunti alla conclusione che sacche di ghiaccio fossero intrappolate sotto i crateri scuri come la pece sotto i poli, i resti di miliardi di anni di comete. influenze. Il compito di Centaur era far esplodere uno di questi crateri e vedere se gli scienziati avevano ragione.

Dopo aver esaminato i dati, la NASA ha annunciato di aver effettivamente trovato acqua nella colonna di vapore della collisione del centauro, nonché materiale espulso dall’esplosione.

Per Heldman, questo è stato un momento cruciale della sua carriera. L’esperienza ha cementato il suo interesse come scienziata planetaria nel seguire l’acqua. “È davvero sorprendente quanto siano profondi i risultati di quella missione”, ha detto.

La scoperta del ghiaccio d’acqua sulla Luna fa luce su un’era in cui gli scienziati planetari hanno scoperto ghiaccio e acqua in tutto il sistema solare – sulle lune ricoperte di ghiaccio di Europa ed Encelado, sopra e sotto Marte, e forse anche di più. Luoghi remoti, come l’interno di Plutone o la luna più grande di Nettuno, Tritone. Gli scienziati hanno scoperto quando hanno guardato oltre la Terra, l’acqua era praticamente ovunque.

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Queste scoperte hanno sollevato ogni sorta di prospettive sconcertanti. Dove esisteva l’acqua – o c’era una volta – la vita potrebbe essersi evoluta. Quindi gli scienziati non stanno più solo cercando fossili nei letti dei laghi asciutti su Marte; Cominciarono a cercare organismi nei grandi oceani d’Europa, Encelado e in altri luoghi. Anche per l’esplorazione umana, la diffusione dell’acqua ha rappresentato una grande opportunità. Ovunque ci sia acqua, ci sono i componenti del carburante per missili: idrogeno liquido e ossigeno liquido.

Significativamente, queste scoperte hanno influenzato l’attenzione dei programmi scientifici della NASA e del volo spaziale umano. La NASA ha fatto sempre più uso del suo budget annuale per la scienza planetaria, che è di circa $ 3 miliardi all’anno, per supportare missioni che potrebbero trovare vita nel passato o anche nel presente su altri mondi. E negli ultimi quattro anni, l’agenzia spaziale ha sviluppato un piano per inviare astronauti sulla luna, possibilmente per estrarre acqua lì, in preparazione per l’invio di umani su Marte.

Questa immagine del Mars Express dell'Agenzia spaziale europea mostra il cratere Korolev, una caratteristica di 82 km di larghezza trovata nelle pianure settentrionali di Marte.
Ingrandisci / Questa immagine del Mars Express dell’Agenzia spaziale europea mostra il cratere Korolev, una caratteristica di 82 km di larghezza trovata nelle pianure settentrionali di Marte.

ESA / DLR / FU Berlino

Per gli scienziati, ci sono sempre più domande che risposte. E ci sono sempre più compiti che vogliono fare rispetto ai soldi disponibili per volare. L’acqua onnipresente ha reso gli scienziati più desiderosi di far uscire i robot nel sistema solare per trovare e caratterizzare finalmente i depositi di ghiaccio e gli oceani sotterranei. Proprio come stiamo imparando che il sistema solare detiene molti più segreti di quanto avessimo mai immaginato, il che rende la nostra incapacità di volare lì e liberarlo particolarmente frustrante.

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Ma se potessimo?

Alcuni scienziati planetari si stanno scaldando all’idea che il nuovo razzo Starship di SpaceX, con le sue capacità di sollevamento senza precedenti e costi potenzialmente bassi, potrebbe aprire il sistema solare a una nuova era di esplorazione. Immagina di inviare un lander in Europa, che ha un vasto e caldo oceano sotto la superficie. Durante i recenti incontri di pianificazione della NASA, gli scienziati hanno preso in considerazione l’invio di un veicolo spaziale complesso, dal costo di miliardi di dollari, per condurre la scienza in Europa. Nella migliore delle ipotesi, speravano di trovare lì dentro un carico di strumenti scientifici delle dimensioni e della massa di un piccolo frigorifero.

Con l’astronave, al contrario, la NASA potrebbe atterrare una cache di carichi utili scientifici delle dimensioni di una casa a un piano non ammobiliata.

“Puoi davvero sfruttare l’ingegneria dei veicoli spaziali e accedere al sistema solare esterno in modi a cui non avevamo pensato prima”, ha detto Heldman. “Potrebbe fornire un nuovo modo rivoluzionario di esplorare questi mondi”.

Origini dell’astronave

Gli ingegneri di SpaceX hanno lavorato duramente per sviluppare l’astronave per circa cinque anni e negli ultimi dodici mesi circa hanno completato diversi primi voli di prova. Rimane molto lavoro tecnico, ma la società sembra essere sulla buona strada per consegnare un razzo molto pesante, completamente riutilizzabile e a basso costo che sarà probabilmente in grado di trasportare fino a 100 tonnellate sulla superficie della maggior parte degli oggetti in Solar. Sistema.

SpaceX e il suo fondatore, Elon Musk, vedono l’astronave come il razzo principale per portare gli umani su Marte e costruire lì un insediamento autosufficiente. Ma un tale veicolo avrebbe innumerevoli altri usi per scopi scientifici, di esplorazione e di difesa.

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Una versione altamente affidabile dell’astronave rimarrà probabilmente tra diversi anni, ma l’imbarcazione potrebbe iniziare una serie di voli di prova orbitali già nel 2022. Il programma di esplorazione umana della NASA ora ha così tanta fiducia nell’astronave che l’agenzia spaziale ha scelto il veicolo spaziale per fungere da sistema di atterraggio Artemis Moon Program. Ora, se la navicella fallisce, la NASA non tornerà sulla Luna.

“Il veicolo spaziale può fornire quantità senza precedenti di carico utile su Marte e altrove”, ha detto Heldman. “Gli scienziati planetari devono pensare a come sfruttare questa capacità perché è insolito. E se vogliamo sfruttare queste opportunità, per ottenere carichi utili su voli di prova senza equipaggio, dobbiamo decollare”.

SpaceX prima Avvicinati alla comunità scientifica planetaria Nel 2018, una serie di “Mars Workshop” ha affrontato questioni di base come i potenziali siti di atterraggio sul pianeta e le lacune nella conoscenza che devono essere colmate prima che le persone possano vivere e lavorare in sicurezza sulla superficie.

Un veicolo Starship si impila per la prima volta su un booster Super Heavy nell'agosto 2021.
Ingrandisci / Un veicolo Starship si impila per la prima volta su un booster Super Heavy nell’agosto 2021.

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La società ha invitato nomi di spicco della comunità di ricerca su Marte e hanno partecipato a dozzine. Alcuni erano già convinti della visione di SpaceX, ma altri erano scettici. Nel corso del tempo, quando SpaceX ha costruito e testato i prototipi, anche alcuni scettici hanno iniziato a comprare, credendo che l’astronave sarebbe realmente avvenuta.

“Quando l’astronave ha iniziato a sembrare più reale, ha cambiato le opinioni della gente”, ha detto Tanya Harrison, una scienziata planetaria ed esperta di Marte che ha preso parte agli incontri. “La scelta della navicella spaziale per le missioni lunari è stata un enorme incremento di credibilità”.