L’esplorazione dello spazio: Fin dove è arrivato l’uomo?

IL 12 aprile 1961 un nuovo Colombo entrò negli annali della storia. Yuri Alekseyevich Gagarin, un cosmonauta russo a bordo della capsula Vostok 1, fu il primo uomo a viaggiare nello spazio. Il suo volo, di 40.900 chilometri, durò 108 minuti e consistette in un’unica orbita attorno alla terra. Fu lui a vincere il primo round del grande duello spaziale tra l’ex Unione Sovietica e gli Stati Uniti.

U.S.News & World Report ha affermato: “La verità è che . . . a spingere l’America nello spazio fu la ferma volontà di battere i russi”. Il presidente degli Stati Uniti John F. Kennedy era deciso a cercare di colmare il divario tra le imprese spaziali sovietiche e quelle americane. John Logsdon, direttore del Centro per la politica scientifica e tecnologica internazionale, ha scritto: “Sorenson [il consigliere speciale di Kennedy] afferma che l’atteggiamento di Kennedy risentiva del fatto [che] ‘i sovietici avevano ottenuto un enorme prestigio mondiale con il volo di Gagarin nello stesso momento in cui noi avevamo perso prestigio a causa della Baia dei Porci.a Ribadiva il fatto che il prestigio era un elemento concreto negli affari del mondo, e non solo una questione di relazioni pubbliche’”. — Blueprint for Space.

Kennedy decise che gli Stati Uniti avrebbero dovuto compiere a tutti i costi un’impresa spettacolare per superare i sovietici. Egli chiese: “Abbiamo qualche possibilità di battere i sovietici allestendo un laboratorio nello spazio, compiendo un viaggio attorno alla luna, mandando un razzo sulla luna, oppure mandando sulla luna un razzo con un uomo a bordo e poi facendolo tornare indietro? C’è qualche altro programma spaziale che promette risultati sensazionali e in cui potremmo arrivare primi?” Finalmente gli scienziati americani avevano una volontà politica a sostegno delle loro ambizioni. Ma dovevano aspettare prima di arrivare al successo.

I russi continuarono la loro serie di successi nel 1963, quando Valentina Vladimirovna Tereshkova divenne la prima donna nello spazio, compiendo non una sola, ma 48 orbite attorno alla terra! La NASA (National Aeronautics and Space Administration), l’ente spaziale americano, doveva riuscire a ricuperare il terreno perduto nella corsa allo spazio, in cui era in palio il prestigio internazionale. Quali risultati ha saputo ottenere?

Le missioni Apollo e la luna

Gli scienziati della NASA studiavano la possibilità di uno sbarco sulla luna sin dal 1959. Avevano chiesto il permesso di costruire un veicolo spaziale che si sarebbe chiamato Apollo. Ma “il presidente Eisenhower si rifiutò di approvare quella richiesta”. Perché? L’impresa, il cui costo oscillava tra i 34 e i 46 miliardi di dollari, “non avrebbe fruttato conoscenze scientifiche tali da giustificare l’investimento. . . . Eisenhower disse alla NASA che non avrebbe approvato nessun progetto di sbarco sulla luna”. (Blueprint for Space) Agli scienziati non restava che sperare nel nuovo presidente, John F. Kennedy.

Egli pose davanti agli scienziati americani la meta di far sbarcare un uomo sulla luna prima della fine del decennio, e prima dei russi! Wendell Marley, che lavorò come ingegnere elettrotecnico al sistema di guida e navigazione dell’Apollo, ha detto a Svegliatevi!: “C’era un chiaro spirito di competizione con l’URSS, e questo era anche un potente incentivo per molti ingegneri con cui lavorai. Eravamo fieri di fare la nostra parte per far sbarcare un uomo sulla luna prima che lo facesse la Russia. Molti di noi facevano anche straordinari senza essere retribuiti pur di non rimanere indietro sulla tabella di marcia”.

Il risultato di tutti quegli sforzi ora è storia: nel luglio 1969 Neil Armstrong ed Edwin “Buzz” Aldrin lasciarono le prime impronte umane sul suolo lunare. Per ottenere questo successo strepitoso si dovette pagare un caro prezzo. Il 27 gennaio 1967 tre astronauti persero la vita in un incendio scoppiato nel modulo di comando durante una simulazione a terra. Meno di tre mesi dopo, il cosmonauta russo Vladimir Komarov morì mentre tentava di rientrare a terra dopo aver compiuto 18 orbite terrestri. Ma questo è il prezzo che, nel corso dei secoli, molti uomini e donne hanno pagato per l’esplorazione. Sono morti mentre cercavano di ottenere conoscenza e gloria.

Ma a parte lo sbarco sulla luna, quali altri progressi sono stati compiuti nello spazio?

Esplorati i pianeti

La NASA ha messo in orbita molti satelliti, i quali hanno fruttato una copiosa messe di informazioni sull’universo. Questo è uno dei benefìci che gli scienziati additano per giustificare le enormi spese sostenute per finanziare i voli con equipaggio umano e le sonde spaziali senza equipaggio umano. Nel marzo 1992 si è festeggiato il 20º anniversario di uno dei grandi successi dell’esplorazione dello spazio: il lancio della prima sonda spaziale che sia uscita dal sistema solare. La sonda Pioneer 10, lanciata nel 1972, ricompensò gli scienziati di una serie di insuccessi in cui, dal 1958 in poi, erano incappate le sonde precedenti. Ci si attendeva che la sonda rimanesse attiva per circa tre anni e invece, grazie al suo generatore nucleare, essa sta ancora inviando dati a terra. Nicholas Booth, scrivendo sulla rivista New Scientist, dice che “gli esperti della NASA si aspettano di poter seguire la sonda sino alla fine del secolo. Questa si potrebbe definire la missione interplanetaria meglio riuscita di tutti i tempi”. Perché il Pioneer 10 è stato così speciale?

Era stato programmato per dirigersi verso il più grosso pianeta del sistema solare, Giove, prima di uscire dal sistema solare. Questo richiese un viaggio di circa 779 milioni di chilometri, che durò quasi due anni. La sonda raggiunse Giove nel dicembre 1973. Durante il percorso superò Marte e quindi attraversò una cintura di asteroidi. Furono registrati 55 impatti con granelli di polvere, tuttavia la sonda ne uscì incolume. Altri strumenti misurarono le radiazioni e i campi magnetici attorno a Giove.

Poi venne lanciato il Pioneer 11, che dopo aver superato Giove proseguì in direzione di Saturno. Forte dell’esperienza accumulata con queste missioni Pioneer, la NASA lanciò le sonde Voyager 1 e 2. Queste, per usare le parole di Nicholas Booth, hanno trasmesso a terra “una caterva di dati sul sistema gioviano tale da eclissare i risultati delle missioni Pioneer”. Come fanno queste sonde a rispedire a terra i loro dati?

Esiste un sistema di rilevamento chiamato Deep Space Network che consiste di antenne paraboliche del diametro di 64 metri le quali si alternano nel raccogliere i segnali man mano che la terra gira. Queste antenne si trovano in Spagna, in Australia e negli Stati Uniti. È grazie ad esse che è possibile ricevere chiaramente i segnali radio provenienti dai veicoli spaziali.

Esiste la vita su Marte?

A quanto pare, un fattore che continuerà ad incoraggiare l’esplorazione dello spazio è una domanda che l’uomo si pone da secoli: Esiste, in qualche recesso dell’universo, qualche forma di vita intelligente? Per molto tempo astronomi e scrittori hanno fatto congetture sull’esistenza della vita su Marte, il pianeta rosso. Cosa hanno dimostrato al riguardo i recenti voli spaziali?

Le sonde spaziali Mariner, lanciate negli anni ’60 e ’70, inviarono a terra immagini di Marte. Poi, nel 1976, le sonde Viking 1 e 2 atterrarono su Marte e, sorprendentemente, inviarono a terra dati relativi alle rocce e al suolo. Come erano ottenuti tali dati? Grazie a un laboratorio chimico e biologico automatizzato installato sulla sonda. Un braccio robotizzato raccoglieva campioni di suolo e li portava nella sonda, dove il laboratorio robotizzato provvedeva alle analisi. C’era qualche forma di vita o qualche speranza di trovarla? Cosa rivelarono le foto e le analisi?

Bruce Murray, divulgatore in campo spaziale, spiega: “Nessun cespuglio, nessun tipo di erba, nessuna impronta o altro segno di vita mitigava la sterilità di questo terreno geologicamente affascinante. . . . Anche sottoponendo i campioni di suolo alle analisi più accurate . . . , non fu rivelata nemmeno una molecola organica . . . Il suolo di Marte è di gran lunga più sterile di qualsiasi ambiente sulla Terra. . . . Con tutta probabilità Marte è stato privo di vita almeno per gli ultimi miliardi di anni”.

Murray, basandosi su tutte le prove accumulate con l’esplorazione planetaria, ha tratto questa conclusione: “In questo sistema solare siamo davvero soli. La Terra, che presenta l’unica distesa di acqua, è l’oasi della vita. Non abbiamo lontani cugini sotto forma di microrganismi su Marte o in qualunque altro luogo plausibile del sistema solare”.

Che aspetto ha Venere?

Venere, pur avendo più o meno le stesse dimensioni della terra, è un pianeta proibito per gli esseri umani. L’astronomo Carl Sagan lo definisce “proprio un gran brutto posto”. Le nubi più alte contengono acido solforico, e l’atmosfera è composta principalmente da anidride carbonica. La pressione atmosferica alla superficie è 90 volte superiore a quella terrestre: è la stessa pressione esistente sott’acqua a circa 1 chilometro di profondità.

Sotto quali altri aspetti Venere differisce dalla terra? Carl Sagan, nel suo libro Cosmo,b afferma che Venere gira su se stesso “all’indietro, cioè nel verso opposto a quello degli altri pianeti del sistema solare interno. Su Venere, quindi, il Sole sorge a ovest e tramonta a est, impiegando 118 giorni terrestri fra un’alba e la successiva”. La temperatura superficiale è di circa 480°C, cioè, come dice Sagan, “più calda del più caldo forno casalingo”. Dal 1962 ad oggi Venere è stato esplorato da diverse sonde Mariner e Pioneer-Venus, nonché da numerose sonde sovietiche Venera.

Ma per quanto riguarda i rilevamenti cartografici, i risultati migliori si sono avuti con Magellan, la sonda spaziale realizzata dal Laboratorio di propulsione spaziale della NASA per raccogliere immagini radar della superficie venusiana. Questo veicolo spaziale straordinario fu lanciato dalla navetta spaziale Atlantis il 4 maggio 1989 e impiegò 15 mesi per raggiungere Venere, dove ora compie un’orbita attorno al pianeta ogni 3 ore e 15 minuti, riprendendo immagini radar che trasmette a terra. Stuart J. Goldman, scrivendo sulla rivista Sky & Telescope, afferma: “Dire che i risultati della missione Magellan sono fenomenali significa dire ancora molto poco. . . . Nei suoi primi 8 mesi in orbita questo topografo robotizzato ha cartografato l’84 per cento di un intero pianeta con la risoluzione di un campo di football. . . . La quantità di dati che Magellan ha trasmesso a terra agli scienziati ansiosi di riceverli è senza precedenti. All’inizio del 1992 la sonda aveva già inviato 2.800 miliardi di bit di dati. Questo significa il triplo dei dati cartografici inviati da tutte le precedenti sonde planetarie messe insieme”.

Ecco un caso in cui la combinazione di una navetta spaziale dotata di equipaggio umano e un robot ha prodotto risultati sensazionali. Con quali benefìci? Una maggiore conoscenza del nostro sistema solare. E tutto questo a un costo relativamente contenuto, poiché Magellan è stato in una certa misura un progetto fatto con pezzi di ricupero, utilizzando molti pezzi avanzati dalle sonde Voyager, Galileo e Mariner.

La NASA e i satelliti spia

L’esplorazione dello spazio non è avvenuta solo per il desiderio di conoscenza scientifica. Un altro motivo impellente è stato il desiderio di ottenere un vantaggio di natura militare su qualsiasi nemico potenziale. Nel corso degli anni, sia gli Stati Uniti che l’ex Unione Sovietica hanno usato i programmi spaziali per accrescere le proprie capacità di spionaggio. In un suo libro Bruce Murray afferma: “L’orbita terrestre fu sin dall’inizio un’arena per attività militari di ricognizione e di altro genere, dominio di una rivalità strategica maledettamente seria tra Stati Uniti e Unione Sovietica”. — Journey Into Space.

Joseph J. Trento riferisce in un suo libro che “nel 1971 la CIA e l’aviazione [americana] iniziarono a progettare i satelliti spia della serie Keyhole [“buco della serratura”], o KH. Il 19 dicembre 1976 fu lanciato il primo Keyhole”. Questi satelliti per riprese fotografiche potevano rimanere in orbita due anni e trasmettere a terra dati in forma digitale. Quanto erano efficaci? Trento prosegue dicendo: “Avevano una risoluzione talmente elevata che si potevano leggere chiaramente i numeri di targa delle automobili parcheggiate. Inoltre, i satelliti furono usati per fotografare veicoli spaziali sovietici in orbita e bombardieri strategici in volo”. — Prescription for Disaster.

I complicati space shuttle

In anni recenti il mondo ha assistito con emozione al lancio nello spazio degli space shuttle, le navette spaziali con equipaggio umano. Avete mai pensato alla complessità dell’intera operazione, o a quante cose potrebbero andare storte, con conseguenze disastrose? Ad esempio, uno dei problemi che gli ingegneri hanno dovuto affrontare è stato quello di trovare il modo di raffreddare i motori al momento dell’accensione per impedire che fondano a motivo del calore che essi stessi producono. “Durante i primi anni di prove, un motore dopo l’altro si fondeva ed esplodeva”, scrive Trento. Poi c’era il problema di accendere i due razzi acceleratori iniziali (booster) a propellente solido in maniera esattamente simultanea, onde evitare che il tutto si inclinasse su un lato e andasse a schiantarsi a terra. Questi fattori hanno senz’altro contribuito a far salire i costi.

Il primo lancio, coronato da successo, si ebbe il 12 aprile 1981. Mentre i due membri dell’equipaggio John Young e Robert Crippen erano assicurati ai sedili dalle cinture di sicurezza, ciascuno dei tre motori dello shuttle produsse una spinta di 170 tonnellate. Secondo Trento, alcuni scienziati si chiedevano: “Sarebbe stata una vittoria oppure il sogno sarebbe finito con uno schianto nelle paludi della Florida? Se i solidi [i propellenti dei due booster] non si fossero accesi nel giro di un secondo l’uno dall’altro ci sarebbe stata un’esplosione alla rampa 39A. . . . Allo zero i solidi si accesero. L’orizzonte si riempì di vapore bianco e i tiranti si ruppero. L’equipaggio sentì il boato. Sentì il veicolo librarsi e sentì l’enorme potenza che veniva liberata”. Fu un successo. “Per la prima volta nella storia degli USA gli americani erano saliti a bordo di un sistema a razzi non testato e l’avevano fatto volare. . . . Il veicolo più sofisticato di tutti i tempi funzionava”. Era nata una nuova stirpe di Cristofori Colombo. Ma non senza rischi, e non senza pagare un caro prezzo. Lo testimonia il disastro del Challenger, accaduto nel 1986, in cui persero la vita sette astronauti.

In quel primo volo, foto a colori dimostrarono che sulla parte inferiore dell’orbiter mancavano alcune mattonelle termoprotettrici, essenziali per il rientro, in cui si affrontano temperature dell’ordine dei 1.100°C. Gli scienziati dovevano dare un’occhiata più da vicino per rendersi conto del danno. Nessuna macchina fotografica da terra era abbastanza potente da scattare una foto dettagliata della parte danneggiata del Columbia. Come si poteva fare? Il satellite spia KH-11 era lì in orbita sopra lo shuttle. Si decise di far capovolgere l’orbiter così che mostrasse al satellite la sua parte inferiore. I dati trasmessi a terra assicurarono agli scienziati della NASA che non mancavano grosse porzioni di mattonelle. La missione non era in pericolo.

Il programma shuttle: per la guerra o per la pace?

Nella storia della NASA ci sono sempre stati conflitti fra quelli che vedevano nell’ente uno strumento per l’esplorazione pacifica dello spazio e quelli che lo consideravano principalmente un mezzo per acquistare la supremazia sui sovietici nella guerra fredda. Nel 1982 questo conflitto di interessi fu riassunto da Harold C. Hollenbeck, membro della Camera dei Rappresentanti, quando disse al Comitato della camera per la scienza e la tecnologia: “La cosa tragica è che gli americani non si rendono conto della politicizzazione e della militarizzazione dell’ente spaziale civile. . . . È stata un’équipe guidata da civili che ci ha portati sulla luna . . . Io di sicuro non voglio un programma spaziale dai costi esorbitanti che faccia parte di qualche Pentagono da Guerre Stellari. . . . Posso solo sperare che la prossima generazione di americani non ripenserà a noi che siamo qui oggi come ai capi che rimasero in silenzio mentre l’America trasformava una nobile impresa in una macchina da guerra interstellare”.

Egli proseguì facendo un’osservazione che riassume il modo in cui l’uomo mette in pericolo il proprio futuro: “Siamo andati nello spazio come in una nuova frontiera e ora trasciniamo nei cieli l’odio e i rancori della terra come se l’uomo avesse il diritto di far guerra dappertutto”. I giganti dell’industria e della finanza e gli interessi politici e militari stavano cercando di impadronirsi della NASA. Dal suo futuro dipendevano miliardi di dollari e migliaia di posti di lavoro (e di voti).

A questo punto è spontaneo chiedersi: Quali sono stati alcuni benefìci che l’umanità ha avuto dall’esplorazione dello spazio, e quali sono le prospettive per il futuro?

[Note in calce]

[Immagini alle pagine 8 e 9]

1. Il veicolo di esplorazione lunare portato dall’Apollo

2. Il modulo lunare con l’astronauta Edwin E. Aldrin, Jr. (20 luglio 1969)

3. Il Centro assemblaggio veicoli (VAB), uno degli edifici più grandi del mondo

4. Uno shuttle sul trasportatore che lo porta alla rampa di lancio

5. Satellite che sta per essere messo in orbita

6. La navetta spaziale “Challenger”: è visibile il braccio robotizzato

7. Valentina Tereshkova, la prima donna nello spazio

8. Yuri A. Gagarin, il primo uomo nello spazio

9. Bracci robotizzati raccolgono campioni di terreno su Marte

[Fonti]

Foto 1-6 NASA photo; 7, 8 Tass/Sovfoto; 9 Photo NASA/JPL