«Ambiente spaziale: ricerca e progresso» di Aurelio C. Robotti
Nel nostro mezzo secolo l'attività spaziale si è sviluppata in modo prodigioso; da un lato la misura dei mezzi impiegati, dall'altro la consistenza dei risultati raggiunti hanno fatto delle ricerche spaziali un nuovo importante settore della scienza, tanto che oggi si parla comunemente di «scienza spaziale». In realtà questa non è una nuova disciplina scientifica, bensì piuttosto l'estensione di discipline tradizionali, resa possibile dalla disponibilità nuova di tecniche tipicamente spaziali e che si sono dimostrate di grande efficacia nel risolvere antichi problemi scientifici. La validità delle ricerche spaziali è dimostrata quindi, prima di tutto, dal loro grande contributo all'espansione della scienza in genere. In particolare, le ricerche spaziali stanno esercitando un'influenza crescente su alcune branchie scientifiche fondamentali, quali la geoscienza, la fisica, l'astronomia, la bioscienza. Geoscienza e bioscienza sono termini coniati di recente per designare campi scientifici più vasti di quelli già individuati rispettivamente dalla geologia e dalla biologia. Tutte e quattro le discipline scientifiche suddette sono interessate all'esplorazione del sistema solare e allo studio dell'Universo, i due obiettivi di tipica pertinenza delle ricerche spaziali. Questo breve scritto si prefigge, in particolare, di dimostrare l'influenza dell'attività spaziale su queste discipline scientifiche classiche. Le tecniche spaziali giovano alla geoscienza in diversi modi: offrendole nuovi strumenti di ricerca, aprendo nuovi settori, estendendola allo studio di altri pianeti. I vari tipi di veicoli spaziali - razzi, satelliti artificiali, sonde spaziali - costituiscono i nuovi potenti mezzi di studio di problemi sempre esistiti e mai, prima d'oggi, così efficacemente indagati: le ricerche sulla composizione e comportamento dell'alta atmosfera, sullo spettro solare (in quali strati atmosferici vengono assorbite le radiazioni solari di differenti lunghezze d'onda? Questa conoscenza è indispensabile per comprendere l'azione del Sole sul nostro ambiente atmosferico e quindi per potere, un giorno, controllare certi eventi atmosferici); lo studio dell'effetto dei fenomeni solari-atmosferici sui diversi tipi di radiocomunicazioni; lo studio del campo gravitazionale terrestre, ecc., costituiscono altrettanti temi di attualità per le scienze della Terra. In questo campo, le fotografie del nostro pianeta riprese dai satelliti artificiali aggiungono nuovo interesse e nuove possibilità agli studi di geografia, geologia, idrologia, glaciologia, oceanografia, silvicoltura, agricoltura, con risultati pratici che si prospettano molteplici e rilevanti. Un'altra possibilità esclusiva offerta dalle tecniche spaziali è lo studio diretto dei pianeti del sistema solare: oggi mediante sonde strumentate, domani mediante esplorazioni umane. I risultati di questo nuovo campo di ricerche sono molteplici: l'indagine comparativa dei pianeti e delle loro atmosfere, ionosfere, magnetosfere, permette una miglior comprensione del nostro stesso pianeta; dallo studio dell'interazione tra il Sole e i diversi pianeti non può che scaturire una miglior conoscenza dell'interazione tra il Sole e la Terra. D'altro canto, se è vero, come taluni sostengono, che la composizione di Giove è assai simile a quella della materia primordiale da cui si sviluppò il sistema solare, lo studio di Giove dovrebbe aiutarci a comprendere meglio le origini del sistema solare e della Terra. Per quanto riguarda la fisica in genere, l'influenza delle scienze spaziali su questa disciplina fondamentale è in relazione al fatto che lo spazio offre uno sconfinato laboratorio per nuovi tipi di ricerche: il grado di vuoto e l'assenza di gravità caratteristici dell'ambiente spaziale non sono riproducibili nei laboratori a terra. Inoltre, attraverso lo spazio interplanetario fluiscono raggi cosmici di provenienza galattica, dotati di un'energia di gran lunga superiore a quella ottenibile sulla Terra da qualsiasi macchina acceleratrice di particelle; tali raggi (ossia le particelle che con il loro moto li costituiscono) rappresentano un potente mezzo di ricerca sulla struttura della materia. Ancora, satelliti artificali recanti a bordo orologi nucleari o giroscopi perfezionatissimi possono essere adoperati per controllare vari aspetti della teoria della relatività, secondo esperimenti non eseguibili sulla Terra. Anche troppo ovvia, perché valga la pena di diffondervisi, è l'influenza dell'attività spaziale sull'astronomia, che dalle tecniche spaziali trae gli strumenti per indagare i corpi celesti lontani e lontanissimi evitando quel filtro deformante e assorbente che è costituito dalla nostra atmosfera. Viceversa, può essere forse più interessante lumeggiare l'apporto della ricerca spaziale alla bioscienza (la scienza che studia la vita, ovunque essa possa esistere), in un'epoca in cui gli aspetti fisici e chimici della vita cominciano ad essere chiariti dalle ricerche della biologia. La vita è presente sulla Terra da un periodo di tempo che nella scala umana è considerato lunghissimo: resti fossili indicano che talune forme di vita esistono su questo pianeta da almeno tre miliardi di anni. D'altro canto, la chimica della vita è caratterizzata da una notevole uniformità: i componenti base della materia vivente sono invariabilmente acidi nucleici e proteine. La molecola dell'acido deossiribonucleico, o DNA, fornisce il mezzo col quale l'informazione genetica viene immagazzinata nelle cellule degli organismi viventi e quindi vengono controllati la crescita e lo sviluppo specializzato delle cellule stesse. In altre parole, la chimica dei processi biologici che avvengono sulla Terra è tale da suggerire che, in condizioni ambientali favorevoli ed entro un periodo di tempo sufficiente, la vita sbocci inevitabilmente. Inoltre è probabile che la chimica dei processi vitali sia la medesima dappertutto. Alla luce di queste considerazioni è comprensibile l'interesse con cui viene indagata la possibilità che esistano forme di vita sui pianeti Marte e Venere. Le condizioni ambientali di Marte potrebbero aver consentito l'insorgere di forme di vita; per quanto riguarda Venere, l'alta temperatura rivelata su quel pianeta dalle esplorazioni effettuate è troppo elevata per consentire la vita. Tuttavia, alcuni studiosi sospettano che le misure effettuate possano essere falsate da vari fattori e che perciò esse non siano sicuramente attendibili; essi non escludono che le montagne - o forse i poli - di Venere offrano un ambiente temperato; in tal caso Venere potrebbe consentire lo sviluppo ed il permanere di alcune forme di vita. Se si scoprisse l'esistenza di vita in un pianeta diverso dal nostro, le conoscenze attuali suggeriscono che nel suo aspetto chimico essa sarebbe sostanzialmente analoga alla vita terrestre. Tuttavia, per essere nata in condizioni ambientali diverse da quelle terrestri, la vita extraterrestre potrebbe presentare diversità significative. Confrontando la vita extraterrestre con quella esistente sulla Terra si potrebbe pervenire a nuove concezioni biologiche, le quali potrebbero influire sulla biologia terrestre e sulle sue applicazioni di interesse umano diretto: la medicina e l'agricoltura. C'è di più: anche studiando un pianeta non ancora influenzato dalla presenza di organismi viventi si possono acquisire cognizioni importanti relative ai vari successivi processi chimici verso la vita. Perciò, anche se sui pianeti Marte e Venere non si riscontrasse la presenza di vita, lo studio dell'evoluzione della chimica di quei pianeti presenterebbe grande interesse per la ricerca biologica. Va aggiunto, inoltre, che semplicemente inviando nello spazio - a bordo di adatti veicoli - varie forme di vita (differenti specie di organismi viventi) si è in grado di studiare e discriminare le influenze rispettivamente esercitate dalla chimica e dalle condizioni terrestri (fra queste ultime, tipicamente, la gravità ed il ciclo giorno-notte) sull'evoluzione della vita. Va ricordato infine che la scienza spaziale è tuttora allo stadio infantile e non è ancora possibile delineare con sicurezza tutte le sue possibili applicazioni; è però ragionevole pensare che esse nel futuro prossimo e in quello più remoto saranno tali da apportare un contributo immenso al progredire della scienza in genere.
