Tramonto su Marte. Foto: Esa/Cassis

Il Sole che tramonta dietro le dune. Ampi crateri scavati nel suolo. Cime frastagliate. Sembra proprio di esserci, lì su Marte, guardando le immagini in 3D scattate da Cassis, la stereocamera a bordo del satellite di Exomars che in questo momento si trova a 400 chilometri di altezza dal pianeta. Una missione, tra le molte negli ultimi decenni, che a Padova vede coinvolti l’Istituto nazionale di astrofisica e l’ateneo e punta gli occhi sul pianeta rosso. Cassis osserva luoghi identificati come potenziali fonti di gas “traccia”, studiando i processi dinamici di superficie, come la sublimazione, i processi di erosione e il vulcanismo, che potrebbero contribuire alla formazione dei gas atmosferici. E verrà utilizzata anche per individuare possibili siti di atterraggio per missioni robotiche e umane, valutando le pendici locali, le rocce e altri possibili ostacoli. Si ritiene infatti che non sia lontano il momento in cui gli astronauti riusciranno ad atterrare su Marte, ma i problemi ancora aperti sono più di uno e sottoposti al vaglio della comunità scientifica internazionale, a cui anche Padova dà il proprio contributo.

Prendiamo il viaggio Terra-Marte: richiede più di un anno di permanenza nello spazio calcolando il tempo di andata e ritorno e almeno un paio di settimane di permanenza sulla superficie del pianeta. Con tutti i problemi di carattere fisiologico che questo può provocare negli astronauti, come l’insorgere di osteoporosi e atrofia muscolare sul lungo periodo, oltre allo stress psicologico che può derivare dall’essere confinati in ambienti chiusi con molte persone per tanto tempo. “Per questa ragione – spiega Stefano Debei, direttore del Cisas-Centro di ateneo di Studi e attività spaziali ‘Giuseppe Colombo’ dell’università di Padova – sono in fase di studio tecnologie propulsive più efficaci così da ridurre i tempi necessari per arrivare su Marte”. Si deve poi considerare l’effetto delle particelle ad alta energia, sia i raggi cosmici che quelle generate dal vento solare, e dunque dovranno essere progettati sistemi di protezione di cui servirsi durante il viaggio e sulla superficie marziana. Un aspetto, quest’ultimo, di cui si discute oggi nel corso del workshop  University of Padova meets University of Hong Kong. Ma non è finita. Una volta arrivati su Marte saranno necessari ambienti protetti per l’esplorazione spaziale, motivo per cui si sta concentrando l’attenzione sui tubi lavici, grotte sotterranee scavate da flussi di lava, in cui la temperatura è un po’ più controllata rispetto alla superficie planetaria e non subisce grandi escursioni termiche. Le questioni da risolvere, dunque, non sono di poco conto.

Uzboi Vallis, Marte. Foto: ESA/Cassis

“Marte affascina noi ricercatori – sottolinea Debei – perché coinvolge tutte le discipline: l’astronomia, l’astrofisica, l’ingegneria per le tecnologie, la chimica, la biologia, le scienze biochimiche, la biologia molecolare, la statistica per studiare i big data”. Secondo il docente l’università di Padova, che è poliedrica e rappresenta tutti i saperi, può dare un grosso contributo agli studi dedicati all’esplorazione marziana. “In questo periodo con i colleghi di vari dipartimenti stiamo costituendo un gruppo che abbiamo chiamato Mars UniPd Team, allo scopo di collaborare a nuovi progetti e realizzare facility a terra, cioè strumentazioni specifiche per il collaudo di tecnologie per missioni robotiche e umane”.

Per le stesse ragioni nel novembre scorso è stato compiuto un viaggio in Cina durante il quale sono stati presi contatti con gli scienziati dell’università di Hong Kong. Una missione, questa, che si è rivelata proficua e che si conclude, oggi, con la firma ufficiale di un accordo di collaborazione tra il Cisas e il Laboratory for Space Research. “Lo scenario in cui andremo a operare – sottolinea Debei – sarà proprio Marte. Considerata la specificità del laboratorio cinese, porremo particolare attenzione allo studio delle particelle ad alta energia e della strumentazione necessaria a misurare quante particelle possono arrivare su Marte sia come dose complessiva che come eventi singoli, che possono essere particolarmente dannosi anche per i tessuti biologici dell'uomo”. Infine, stanno per iniziare altre collaborazioni anche con il Centro di ingegneria per i microsatelliti di Shanghai con cui si affronteranno principalmente studi legati alla robotica.