L'ora di Huygens

Una delle sfide della scienza moderna, non solo dell’astronomia, è quella di capire l’origine della vita. In particolare vogliamo capire quali sono i meccanismi chimici che portano alla produzione di quelle molecole organiche complesse che della vita sono le tessere elementari, i mattoni.

In particolare, Titano è l’unica luna del sistema solare che abbia un’atmosfera molto densa. Un’atmosfera ricchissima di azoto, nella quale fin dal 1944, l’astronomo olandese Kuiper misurò tracce di metano, un composto organico molto semplice ma che in presenza di una fonte di energia, come per esempio raggi ultravioletti solari, può scindersi e interagire con atomi di azoto. Il risultato finale di una serie di reazioni favorevoli potrebbe essere un acido come l’adenina, che è – fra l’altro - uno dei componenti del DNA oppure altre molecole organiche complesse.

Quel che vogliamo capire, è se su Titano questa serie di reazioni è attiva e se non questa quali altri meccanismi funzionano.

Titano però è un mondo completamente diverso dalla Terra, con temperature di –180 gradi. Come sarà possibile usare informazioni ricavate da un ambiente così diverso?

La nostra idea è che l’atmosfera di Titano, oggi, sia tra tutte le atmosfere dei pianeti e delle lune che oggi conosciamo, quella che ricorda di più le condizioni dell’atmosfera terrestre diversi miliardi di anni fa, quando sulla terra ebbe luogo il boom della vita.

Questo non significa affatto che Titano è il migliore dei mondi possibili per lo studio dell’origine della vita. Ma questo è uno dei problemi classici dell’astronomia: bisogna accontentarsi di studiare quel che è possibile, senza poter ricostruire un esperimento in laboratorio, come altre scienze.

Rispetto alla Terra, per esempio, Titano non riceve che circa 1/100 della luce solare. È chiaro dunque che la quantità di raggi ultravioletti necessari per distruggere il metano è minore di quella che arrivava sulla Terra primordiale. D’altra parte, ci sono ragioni per pensare che su Titano ci sia stato del vulcanismo attivo: potrebbero essere state le emissioni vulcaniche a produrre metano, ma anche a riempire quel deficit di energia dovuto alla scarsità di raggi ultravioletti. Questo significa che Huygens potrebbe trovare l’ambiente giusto, ricco di azoto, etano, metano, per trovare quelle molecole organiche complesse che stiamo cercando.

Domani dunque la discesa. Quali sono le fasi della missione?

Alle 10.06 di mattina, ora italiana, Huygens entra nell’atmosfera di Titano a 1270 km di quota, a una velocità di 20 000 km/h. In 4 minuti la sonda si porta a 160 km di quota, passando da 20mila km/h a soli 1400 mk/h, con una decelerazione pari a 14 volte l’accelerazione di gravità (g). Considera che un aereo F-16 arriva fino a 9 g.

A questo punto, Huygens si è già liberato della protezione termica posteriore e si è aperto il paracadute principale di 8,3 metri di diametro. Circa 40 secondi dopo, i primi strumenti iniziano a funzionare per la misura della composizione atmosferica, delle sue proprietà fisiche ed elettriche. E vengono prese le prime immagini.

Alle 10.25 Huygens si separa dal paracadute principale e dispiega un secondo paracadute di 3 metri di diametro. A questo punto si trova a 125 km di quota e alle 10.42, a 60 km di altezza, entra in funzione un sensore in grado di informare la sonda sulla sua distanza dalla superficie. Da qui in avanti l’accensione degli strumenti è guidata dalle informazioni relative alla quota, che viene costantemente monitorata.

L’ultimo degli strumenti che viene attivato è uno spettrometro di massa, che ha lo scopo di “vedere” le molecole organiche complesse, se ci sono, presenti nell’atmosfera della luna di Saturno.

Per le 12.23 Huygens inizia a illuminare la superficie con una lampada, a prendere immagini della superficie stessa e a studiarne la composizione chimica. Questo è il momento in cui la superficie di un nuovo mondo si dischiude ai nostri occhi: è qui che sapremo se Titano ha una superficie solida o liquida. Il touchdown è previsto subito dopo, per le 12.30 circa, a una velocità di circa 18 km/h.

Quando sapremo dell'esito della missione?

Tutti i risultati della missione saranno trasmessi in diretta dall’ESA-TV. Chiunque sia interessato potrà seguire la successione degli eventi via rete, attraverso una webcam che mostra la sala di controllo di Huygens, nello stabilimento ESOC dell’Agenzia spaziale europea, a Darmstaad.

In un caso come questo, una missione a un miliardo di km di distanza, il concetto stesso di diretta è un po’ particolare: i dati raccolti da Huygens sono inviati alla navicella Cassini, che la tiene costantemente puntata con la sua antenna ad alto guadagno, costruita dall’Agenzia Spaziale Italiana. Poiché la stessa antenna dovrà essere usata per trasmettere i dati a terra, la Cassini dovrà aspettare la fine delle trasmissioni di Huygens per puntare la Terra e iniziare a trasmettere i dai. L’inizio della trasmissione dei dati è previsto per le 15.07.

Da questo momento in poi, tutto viaggia sulle ali della luce. Per arrivare a Terra i segnali impiegheranno circa 67 minuti. Insomma, sarà una diretta in differita di 67 minuti. Meglio di così, in questo universo e con queste leggi della fisica, non possiamo fare.

In definitiva, contiamo di avere i primi segnali che possiamo diffondere pubblicamente per le 17.30 e, se tutto va bene, le prime immagini nella prima serata, verso le 21.

Nota:

Le interviste

Dal maggio 2000, con cadenza settimanale, RAI NEWS 24 - canale televisivo digitale della RAI dedicato all'aggiornamento in tempo reale - riserva all'ESA uno spazio di approfondimento di 5 minuti: un'intervista su una notizia di attualità legata alle attività nello spazio.

I servizi vengono ritrasmessi ulteriormente su RAI International e RAI 3. Si va dagli approfondimenti sulla Stazione Spaziale Internazionale, alle scoperte scientifiche dei satelliti dedicati all'astronomia, alle applicazioni concrete legate alle osservazioni della Terra dallo spazio.

Il giornalista della Rai, Lorenzo di Las Plassas, passa cinque minuti con il rappresentante dell'ESA, Stefano Sandrelli, per dare un'idea dell'argomento e per approfondirne un aspetto, in modo che, leggendo di seguito le interviste relative a uno stesso settore se ne abbia uno spaccato sempre più ampio, venendo a conoscenza di cose sempre nuove.

Per ulteriori informazioni, rivolgersi a: Simonetta.Cheli@esa.int.