Guardare alle stelle per capire la Terra. Come la ricerca spaziale orienta il nostro futuro

“Ci sono più cose in cielo e in Terra, Orazio, di quante tu ne possa sognare nella tua filosofia”: così Amleto, all’amico Orazio, per sottolineare i limiti della conoscenza sensibile umana. Ma chissà cosa avrebbe pensato il principe di Danimarca se avesse saputo che, oggi, fra cielo e Terra, secondo l’UNOOSA (l’ufficio delle Nazioni Unite per gli affari dello spazio extra-atmosferico), orbitano circa 12.000 satelliti artificiali: forse, avendo familiarità con manifestazioni extrasensoriali, avrebbe pensato a qualche tipo di magia, se è  vero che “qualunque tecnologia sufficientemente avanzata è indistinguibile dalla magia”, come sosteneva Arthur C. Clarke. 

Lo spazio intorno alla Terra è popolato di manufatti umani e ospita l’avamposto della nostra civiltà per l’esplorazione spaziale: la stazione spaziale internazionale. Il lancio del primo Sputnik nel 1957 ha segnato una svolta nella storia dell’umanità, non solo perché ci siamo spinti per la prima volta oltre i confini naturali del nostro pianeta, ma anche perché i satelliti che orbitano sulle nostre teste hanno cambiato la nostra vita. Che cosa succederebbe se, all’improvviso, smettessero di funzionare? Perderemmo i sistemi di comunicazione globali, non avremmo più la possibilità di geolocalizzarci grazie al GPS, non saremmo in grado di fare previsioni sul tempo atmosferico né di fare monitoraggio delle risorse idriche, giusto per fare qualche esempio di quella che sarebbe una catastrofe, non solo economica.

La ricerca aerospaziale ha trasformato il nostro modo di conoscere la Terra, e ci ha permesso di allontanarci da essa per iniziare l’esplorazione dello spazio. Tutto questo oggi ha un impulso senza precedenti, dato che osserviamo lo sviluppo di programmi spaziali con molti attori commerciali accanto agli enti spaziali pubblici, e ciò contribuisce alla crescente espansione della space economy.

Inoltre, la ricerca aerospaziale mette a nostra disposizione tecniche estremamente accurate per l'osservazione del nostro pianeta, che sono di fondamentale importanza per far avanzare la conoscenza e contribuire a migliorare la qualità della vita, aiutando anche a mitigare gli effetti dei cambiamenti climatici. 

È in questo contesto che si sviluppano le attività della Piattaforma Scientifica Aerospazio dell'Università di Torino. Nata con lo scopo di stimolare la ricerca e la formazione in questo settore, ha creato una rete all'interno del nostro Ateneo che vuole essere punto di riferimento per collaborazioni con enti pubblici e aziende che operano in questo ambito strategico per il nostro territorio.

Sono davvero tante le competenze che il nostro Ateneo può mettere a disposizione in un settore come questo, dove le diverse tematiche affrontate richiedono, per loro natura, un approccio multidisciplinare.

Per esempio, nell’ambito dell’Osservazione della Terra, i satelliti sono impiegati per fornire un supporto nel campo dell’agricoltura, dando la possibilità di un controllo in tempo reale dello stato di irrigazione dei campi o della presenza di malattie dovute a parassiti. Inoltre, i satelliti sono essenziali per il monitoraggio dell’atmosfera, dei disastri naturali e, più in generale, delle conseguenze del cambiamento climatico. 

Quando, invece, i satelliti vengono usati per l'Esplorazione dello Spazio, osservando stelle e galassie lontane, forniscono i dati che contribuiscono a migliorare (o, a volte, a stravolgere) la comprensione che abbiamo dell’Universo: le osservazioni, ad oggi, ci dicono che solo il 5% dell’Universo è costituito dalla materia a noi nota (per intenderci, quella che ci circonda e della quale sono costituiti stelle e pianeti), il resto è dominato da materia oscura ed energia oscura, su cui sappiamo pochissimo.

È ragionevole pensare che la nostra comprensione delle leggi fondamentali della fisica potrà migliorare solo studiandole lontano dalla Terra (dove sono state, invece, ampiamente testate).

Inoltre, esplorando lo spazio profondo, 30 anni fa abbiamo avuto la certezza dell’esistenza di pianeti intorno a stelle di tipo solare e, forse, nel prossimo futuro avremo le prove dell’esistenza di civiltà extraterrestri. 

Intanto, se vogliamo creare avamposti stabili nello spazio è necessario comprendere le ripercussioni sull’organismo umano, a partire dagli effetti del volo spaziale, senza trascurare le conseguenze dell’isolamento prolungato.

Vivere nello spazio richiede un processo di adattamento a un ambiente ostile, lo è lo spazio intorno alla Terra, così come lo sono Marte e la Luna: polveri lunari e suoli extraterrestri possono avere effetti nocivi sugli esseri umani. Si tratta quindi di sviluppare conoscenze specifiche sulla Medicina e le Scienze della Vita per lo Spazio.

Possiamo parlare propriamente di astrobiologia, nel cui ambito - tra le altre cose - rientra anche lo studio degli effetti della Microgravità e dei Campi Magnetici sugli organismi viventi. Questo perché la vita sulla Terra si è sviluppata in condizioni fisiche molto peculiari: il campo magnetico terrestre fa da schermo contro le radiazioni solari, ci protegge da particelle ad alta energia che sarebbero letali per tutti gli organismi viventi.
Serve allora progettare Materiali per lo Spazio, perché la vita al di fuori della Terra è possibile solo creando delle barriere protettive. Più in generale, lo studio dei materiali è importante per vari scopi, come per esempio la conversione e lo stoccaggio di energia solare. Inoltre, una permanenza prolungata nello spazio, come nel caso del viaggio verso Marte, richiede un'adeguata disponibilità di cibo: per questo si stanno sviluppando progetti di Agricoltura Spaziale.

Anche qui le sfide da affrontare sono molteplici proprio per le condizioni completamente diverse rispetto a quelle terrestri: le piante devono crescere senza la naturale disponibilità di acqua, senza il ciclo delle stagioni e senza la presenza costante della luce solare. 

C’è infine da dire che l’aumento continuo di missioni spaziali pone una serie di questioni di convivenza civile che necessitano lo sviluppo di una vera e propria Legislazione Spaziale: per fare un esempio, a chi appartengono gli asteroidi ricchi di elementi rari e preziosi che si trovano nello spazio vicino alla Terra? 

La ricerca aerospaziale costituisce un settore estremamente attivo e dinamico e le sue ricadute, come spesso è avvenuto in passato, potranno contribuire a migliorare la vita sulla Terra. Lo spazio è una sfida, ma anche un’opportunità per la nostra specie. Guardando il cielo, il nostro sguardo è sospeso fra il passato, che la luce di stelle lontane sta a testimoniare, e il futuro, che forse ci vedrà vivere nello spazio. Sappiamo che il nostro Sole non durerà in eterno, e che la vita sulla Terra è estremamente fragile, non solo per fattori catastrofici esterni, ma anche per la scarsa cura che abbiamo dedicato al nostro pianeta.
In un celebre discorso del 1987, il presidente Reagan diceva: “Forse abbiamo bisogno di una minaccia esterna, universale, che ci faccia riconoscere i nostri comuni legami. A volte penso quanto velocemente scomparirebbero le divergenze che ci sono nel mondo intero, se dovessimo fronteggiare una minaccia che viene da fuori. E tuttavia, vi chiedo, non è forse una forza aliena già tra noi? Cosa potrebbe essere più estraneo alle aspirazioni universali dei nostri popoli della guerra e della minaccia della guerra?”.

Risolvere i problemi del nostro pianeta è una condizione necessaria per consentirci di avere un futuro nello spazio: non è una minaccia comune che ci deve muovere, ma la comune ambizione di aspirare ad un futuro migliore.