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Dragonfly il drone della Nasa che volerà su Titano

Alla ricerca di molecole organiche e di possibili tracce di vita

Titano il più grande satellite naturale del pianeta Saturno, uno dei corpi rocciosi più massicci dell'intero sistema solare, sarà la destinazione della prossima missione NASA nel sistema solare. Il suo nome è Dragonfly ("libellula") ed il lander-drone, realizzato dall’agenzia spaziale statunitense, sorvolerà posizioni scientificamente interessanti della più grande luna di Saturno alla ricerca di molecole organiche e tracce di possibili processi chimici prebiotici.

Annunciata in diretta streaming dall’amministratore della Nasa Jim Bridenstine, inserita nell'ambito del programma New frontiers, prevede il lancio del drone nel 2026 per giungere in orbita su Titano nel 2034 per visitare diverse zone della superficie di Titano che si caratterizzano per il loro rilevante interesse scientifico.

Molteplici gli obiettivi di questa missione poiché Titano rappresenta uno degli ambienti più attraenti per gli studiosi alla ricerca di possibili tracce di vita al di fuori del nostro Pianeta.

La ragione sta nelle sue peculiari caratteristiche di struttura e di composizione ed in particolare per la presenza di molecole organiche che sono alla base della biochimica della vita, per le evidenze di processi chimici prebiotici che Titano potrebbe avere in comune con il pianeta Terra.

 “Titano è molto simile alla Terra primitiva e le osservazioni della missione potrebbero far luce sui processi chimici che hanno aiutato la vita ad andare sul nostro pianeta”, hanno spiegato i funzionari della NASA.

Gli studiosi ritengono che Titano sia a tutti gli effetti un pianeta che presenta forti analogie a quello che è stata la Terra a livello primordiale e, pertanto, capace di fornire delle indicazioni su come possa essere nata la vita sul nostro pianeta.

 “Con la missione Dragonfly, NASA farà ancora una volta qualcosa che nessun altro può fare. Visitare questo misterioso mondo-oceano potrebbe rivoluzionare le nostre conoscenze relative alla vita nell’universo. Questa missione all’avanguardia sarebbe stata impensabile anche solamente pochi anni fa, ma ora noi siamo pronti per lo stupefacente volo di Dragonfly” ( Jim Bridenstine, amministratore capo della Nasa).

Dragonfly non è la prima missione che utilizza robot per arrivare a toccare il suolo di Titano: già nel 2005 il lander Huygens, con la missione Cassini-Huygens di Nasa toccò il suolo di Titano fornendo immagini ed importanti dati meteo grazie all'esplorazione di Huygens e i sorvoli di Cassini.

Titano

Titano è il più grande satellite che orbita attorno a Saturno a una distanza di 1,4 miliardi di km dal Sole, circa 10 volte più lontano della Terra ed è per questo che la sua temperatura è molto bassa (-179°C).

La sua atmosfera è più densa di ogni altro satellite planetario conosciuto ed è il solo corpo celeste del Sistema Solare, oltre alla Terra, ad avere oceani in superficie, composti però da idrocarburi in particolare il metano una molecola organica semplice formata da carbonio e idrogeno.

Sulla Terra questo idrocarburo trae principalmente origine da processi biochimici e si trova allo stato gassoso mentre su Titano, per effetto della pressione superficiale del 50 per cento più alta, lo troviamo allo stato liquido. Così come avviene con l’acqua sulla terra lo ritroviamo a formare nubi e piogge che riempiono i laghi e fiumi. Una peculiarità che l’avvicina per taluni aspetti alla nostra Terra primordiale prima della comparsa della vita.

Anche la pressione alla superficie, circa 100 volte superiore a quella di Marte e 100 volte inferiore a quella di Venere, ricorda quella della Terra.

«Titano è diverso da qualsiasi altro posto del Sistema Solare e Dragonfly è diversa da qualsiasi altra missione spaziale» ha sottolineato Thomas Zurbuchen, amministratore associato della NASA per la Scienza. 

Di particolar interessante è la sua atmosfera, una coltre di gas costituita in modo prevalente da azoto denso, per alcuni aspetti simile alla nostra, ma che non rappresenta certo un ambiente idoneo per la vita così come noi la pensiamo.

Ha anche nuvole e precipitazioni che ad una temperatura media di -180 °C non sono fatte d'acqua, ma di metano ed etano liquidi (idrocarburi dei più semplici della serie degli alcani ed a basso peso molecolare) che evaporano da laghi e mari che si trovano in prossimità dei poli.

Nel 2017 un gruppo di ricercatori ha individuato la presenza di un interessante composto, il cianuro di vinile, molecola che gioca un ruolo importante per alcuni processi biochimici di talune forme di vita e per arrivare a queste conclusioni hanno utilizzato i risultati dell’esplorazione della sonda Cassini.  Per i ricercatori il cianuro di vinile potrebbe costituire, in un ambiente come Titano, un’efficace molecola atta a costruire membrane di tipo cellulare.

Una ricerca pubblicata  da Advances. ScienceMag   ha valutato che vi sia una concentrazione di circa 100.000 miliardi di molecole di cianuro di vinile per ogni centimetro cubico dell’atmosfera della luna di Saturno (Goddard Space Flight Center della NASA).

Sulla Terra le membrane cellulari, elementi fondamentali presenti sia negli eucarioti che procarioti, si presentano come un sottile strato lipidico (4-5 nm), con proteine ad esso associato, che delimita ogni cellula mediandone le relazioni con l’ambiente esterno.

 

Dragonfly

Dragonfly farà ampio uso della tecnologia dei droni sviluppata a livello terrestre e sarà il primo drone a esplorare un altro mondo del Sistema Solare. Sfrutta i dati raccolti durante i 13 anni dalla missione della sonda Cassini per poter scegliere le più adatte condizioni metereologiche e atterrare in zone sicure e ricche da un punto di vista della ricerca scientifica.

«È davvero notevole pensare a questo rotocraft che vola per chilometri e chilometri sorvolando le dune di sabbia organica della luna maggiore di Saturno, esplorando i processi che modellano questo straordinario ambiente. Dragonfly visiterà un mondo ricco di un’enorme varietà di composti organici, che sono i mattoni della vita e che possono darci preziose indicazioni riguardo l’origine della vita stessa» ha spiegato Thomas Zurbuchen, amministratore associato della NASA per la Scienza.

Shangri-La sarà la sua iniziale zona ricca di dune, simili alle dune della Namibia, composte da sostanze organiche (idrocarburi solidi), posta all’equatore, dove si poserà per effettuare attività di campionamento.

Attraverso balzi di circa 8 km la sonda esplorerà questa regione traendo informazioni importanti sulla zona attraversata e, successivamente, raggiungerà il fondale di un cratere da impatto Selk dove esistono prove della presenza passata di acqua liquida, composti organici ed energia dalle quali si ipotizza sia nata la vita un tempo. Coesistite probabilmente per qualche decina di migliaia di anni sono alla base di processi prebiotici, di sicuro interesse per la ricerca di probabili tracce di vita. Al termine della sua missione in due anni e mezzo il lander avrà volato per circa 175 km.

Da un punto di vista strutturale si tratta un veicolo scientifico multirotore a propulsione nucleare, un doppio quadricottero con le dimensioni di un’utilitaria e la somiglianza con un Rover marziano, ma molto più veloce e capace di sfruttare in tal modo l’atmosfera densa di Titano per potersi librare in aria. Sarà in grado di spostarsi su lunghe distanze per analizzare la superficie e l'atmosfera del satellite.

La dotazione tecnologica del veicolo spaziale comprende un generatore termoelettrico radioisotopo (RTG) per generare energia elettrica, immagazzinandolo in una batteria da utilizzare durante il volo e altre attività di missione.

Tra gli altri strumenti scientifici in dotazione del drone spaziale uno spettrometro di massa a desorbimento laser (Dragonfly Mass Spectrometer) corredato da un gascromatografo utilizzato per l’analisi chimica dei campioni. Gli ingegneri del Goddard, in collaborazione con APL, realizzeranno il Dragonfly Gamma-Ray and Neutron Spectrometer, uno strumento capace di analizzare velocemente la composizione elementare del suolo senza la necessità di prelevare dei campioni poichè collocato immediatamente al di sotto del lander.

Quella di Dragonfly è la quarta missione selezionata nell’ambito del programma New Frontiers dell’agenzia statunitense, New Horizons verso Plutone e la fascia di Kuiper, Juno verso Giove e OSIRIX-REx per l’asteroide Bennu. Il programma New Frontiers supporta le missioni che sono state identificate come priorità principali per l’esplorazione del Sistema Solare, secondo la comunità degli scienziati planetari.

Del nostro sistema solare Titano è uno dei mondi più misteriosi ed affascinanti con i suoi fiumi di metano, le nubi e la foschia, ma anche montagne e valli che, ad una osservazione solo superficiale, possono ricordare la Terra.

Come in altre missioni esplorative del Sistema solare probabilmente al fondo c’è la ricerca di possibili tracce di vita al di fuori del nostro Pianeta, un’attrazione che forse è da sempre insita nell’uomo.

 

Se fossimo soli l’immensità sarebbe davvero uno spreco
(Isaac Asimov, autore di “Io, Robot” )

Credits: NASA/JHU-APL

 

 

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