27 Novembre 2020

Col cuore sulla Luna

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One small step for a man, one giant leap for mankind È il 21 luglio 1969, quando Neil Armstrong con la frase - «un piccolo passo per un uomo, ma un grande balzo per l’umanità» - corona il sogno dell’uomo di esplorare quel satellite del quale già Ipparco di Nicea, nel 135 a.C., aveva calcolato con strabiliante approssimazione la distanza dalla Terra. Prima di quello storico momento seguito in mondovisione, il tema della navigazione verso la Luna aveva arricchito nei secoli una letteratura di fantasia e di premonizioni.

Andrea Marcheselli

È il 21 luglio 1969, quando Neil Armstrong con la frase – «un piccolo passo per un uomo, ma un grande balzo per l’umanità» – corona il sogno dell’uomo di esplorare quel satellite del quale già Ipparco di Nicea, nel 135 a.C., aveva calcolato con strabiliante approssimazione la distanza dalla Terra. Prima di quello storico momento seguito in mondovisione, il tema della navigazione verso la Luna aveva arricchito nei secoli una letteratura di fantasia e di premonizioni. Già nel II sec. a.C., Luciano di Samosata immaginava, nel dialogo Icaromenippo, come il filosofo cinico Menippo, con un’ala destra di aquila ed una sinistra di avvoltoio, volasse sino alla Luna, per salire poi in cielo tra gli dei. Più tardi, nel più noto poema cavalleresco del ‘500 l’Orlando Furioso, Ludovico Ariosto spedisce, sul carro di Elia, il personaggio di Astolfo d’Inghilterra a recuperare il senno perduto di suo cugino Orlando, per l’amore non corrisposto della bellissima Angelica. Nel secolo successivo, Cyrano de Bergerac con L’altro mondo (Stati e gli imperi della Lunae Stati e imperi del Sole), prosegue nel filone letterario precursore dell’odierna fantascienza, sino ad arrivare, nella seconda metà del ‘700, alle mirabolanti imprese, narrate negli Strani viaggi, campagne e avventure del Barone di Münchausen del pubblicista Rudolph Erich Raspe. Ma è solo nel 1865 che viene pubblicato, a Parigi, Dalla Terra alla Luna, la pietra miliare del genere avventuroso-fantascientifico, in cui Jules Verne, più di altri, assurge al ruolo di preconizzatore dei progressi futuri del XX secolo, profetizzando il lancio di un proiettile con tre astronauti a bordo, da una base che dista poche centinaia di chilometri da Cape Canaveral – da dove, cent’anni dopo, partirà la missione Apollo 11 – narrando poi, con geniale intuizione, dell’assenza di gravità, della passeggiata spaziale in scafandro e dell’ammaraggio nel Pacifico.

Furono due cagnette russe, nell’agosto del 1962, a concretizzare per prime quella secolare chimera, rientrando sane e salve dopo un volo di 25 ore intorno alla terra, ed anticipando così Yuri Gagarin, primo uomo ad esplorare lo spazio, a bordo della capsula Vostok. Erano gli anni della guerra fredda tra USA ed URSS ed anche il dominio dello spazio divenne una accesissima competizione, per prestigio e necessità di supremazia, sino a quando, con la spedizione dell’Apollo 11, furono gli astronauti americani a conficcare sul suolo la bandiera a stelle e strisce. Da allora tutti i paesi industrializzati inaugurarono i propri programmi spaziali, interagendo e collaborando nelle stazioni orbitali in progetti comuni di sperimentazione e ricerca. I recenti successi della esplorazione interplanetaria ed il ritrovamento di grandi quantità di acqua su Marte hanno rinnovato l’interesse nella ricerca spaziale e riacceso il sogno dell’uomo di viaggiare tra stelle e pianeti, camminare nello spazio, e galleggiare in assenza di gravità.

La NASA, dopo 50 anni dalla missione Apollo 11, sta progettando un nuovo salto sulla Luna e da qui, attraverso il sistema solare, verso Marte, anche se, per  raggiungere il pianeta rosso, occorrerebbero almeno 6 mesi, con una permanenza minima nello spazio degli astronauti di almeno un anno. Un tempo così lungo esporrebbe gli esploratori della galassia ad innumerevoli rischi psico-fisici, considerando che gli adeguamenti dell’apparato cardiovascolare e di altri organi alle sollecitazioni della microgravità sono già riscontrabili dopo soli 30 giorni di viaggio. Nella Stazione Spaziale Internazionale che gravita nell’orbita terrestre bassa, visibile dalla Terra a occhio nudo con i suoi oltre cento metri di intelaiatura, gli astronauti, che si avvicendano dal 2000, testano nuove tecnologie per l’esplorazione di lunga durata e conducono, in un ambiente di microgravità, esperimenti di biologia, chimica, medicina, fisiologia e fisica, migliorando le conoscenze sugli effetti della permanenza prolungata nello spazio.

Teorizzando un viaggio verso Marte, il corpo umano subirebbe – in condizioni di assenza di peso, e in un ambiente in cui la forza di gravità è vicina allo zero (microgravità) – un depauperamento del contenuto di calcio nelle ossa con conseguente osteoporosi e rischio di fratture e contestuale perdita di massa muscolare per il ridotto impegno necessario a contrastare la gravità. Conseguenza più seria della microgravità sarebbe poi il decondizionamento cardiaco, che induce una ridotta capacità cardiaca, una riduzione del volume ematico ed una ridotta efficienza dei riflessi barocettivi. Recenti studi eseguiti con ultrasuoni su 12 astronauti, hanno dimostrato che già dopo 6 mesi di permanenza nella Stazione Spaziale, il cuore mostrava significative modificazioni morfo-funzionali, assumendo una forma sferica. La ricerca è quindi tesa a trovare le contromisure atte ad impedire o attenuare questi effetti deleteri, sia con specifici programmi di allenamento, sia esponendo gli astronauti a brevi periodi di gravità artificiale ottenuta meccanicamente con accelerazioni centrifughe capaci di sviluppare 2 o 3 G. Inoltre, l’esposizione alle radiazioni delle tempeste solari aumenterebbe sensibilmente le probabilità di sviluppare tumori, considerando anche la tossicità della superfice lunare, ricoperta di una polvere grigia chiamata regolite, che se inalata, può causare una sorta di allergia spaziale e modificazioni geniche. Tra le conseguenze più spiacevoli della sindrome di adattamento allo spazio c’è poi la nausea spaziale, simile al mal di mare, ed i cui sintomi sono stati classificati scherzosamente sulla cosiddetta scala Garn, dall’astronauta Jake Garn che nel 1985, sullo space shuttle, patì il caso più grave di nausea spaziale nella storia della Nasa. È stato inoltre già dimostrato che dopo solo due settimane di missione nello spazio, esistano problemi alla vista, perché i bulbi oculari sottoposti a radiazioni violente, ipotermia, ipossia e variazioni di gravità, ricevono un danno tissutale che esita in un rapido invecchiamento dell’occhio. Infine, qualora il fortunato astronauta non dovesse subire danni a livello osseo, cardiaco o oculare, potrebbe dover combattere con i microbi spaziali presenti nelle stazioni orbitali, calcolati in circa 234 specie tra batteri e funghi e verso i quali si diviene maggiormente sensibili per gli effetti negativi che si determinano anche sul sistema immunitario.

Il prolungato stazionamento in microgravità ha determinato, secondo dati confermati, una percentuale di mortalità per malattie cardiovascolari di ben cinque volte superiore alla norma, negli astronauti delle missioni NASA del Programma Apollo, e di ben quattro volte superiore alla norma, in coloro che hanno partecipato a missioni nell’orbita terrestre bassa. Benché non sia noto come le radiazioni possano danneggiare il sistema cardiovascolare, è verosimile che le missioni Apollo, svoltesi nello spazio profondo, situato oltre la magnetosfera (come la superficie lunare) non abbiano potuto beneficiare dell’effetto barriera che devia le radiazioni provenienti dallo spazio. Gli scienziati che si occupano dell’esperimento della NASA denominato Cardio Ox si interrogano su come lo stress ossidativo e le infiammazioni tissutali indotte dal volo spaziale, possano indurre alterazioni cardiocircolatorie anche cinque anni dopo il termine della missione sulla Stazione Spaziale Internazionale. Infatti, le alterazioni prodotte nelle cellule e nei tessuti, esposti ad un eccesso di agenti ossidanti, determinano alterazioni metaboliche, danno e morte cellulare con conseguente sviluppo di patologie come l’aterosclerosi. Per valutare, poi, se tali effetti perdurino nel tempo, mantenendo un cronico stato di infiammazione post-volo, verranno utilizzati dei biomarcatori prelevati dal sangue e dalle urine degli astronauti prima, durante e dopo il volo. Inoltre, gli equipaggi eseguiranno ecografie per controllare spessore e dimensioni arteriose, monitoraggi per il rilievo di aritmie ed un follow up di controlli per i 5 anni successivi alla missione. I nuovi modelli matematici sviluppati per questa sperimentazione potrebbero portare ad una migliore comprensione delle malattie cardiovascolari più comuni come cardiopatia ischemica, cardiomiopatia ipertrofica e disfunzioni valvolari. Anche i regimi di allenamento sviluppati per contrastare la perdita di massa muscolare degli astronauti potrebbero essere utilizzati per i pazienti cardiopatici sulla Terra o per coloro che, con gravi limitazioni fisiche, siano costrette a riposo forzato per lunghi periodi.

Tra gli anni Cinquanta e Sessanta, la tensione tra le due superpotenze USA ed URSS si sviluppò in tutti i campi di competizione, da quello militare a quello sportivo, da quello ideologico a quello tecnologico, contribuendo però in parte allo sviluppo della società nella terza rivoluzione industriale. Oggi il dominio dello spazio è invece rappresentato da un conflitto economico tra magnati ed aziende, che cercano di accreditarsi per viaggi interplanetari o soggiorni orbitali, in un futuro prossimo che è già presente. Il 3 marzo, la Dragon 2 è stata la prima navicella privata a raggiungere la Stazione Spaziale Internazionale, rappresentando la prima tappa del progetto Space X – ideato dal visionario Elon Musk – che ha come obiettivo quello di portare passeggeri civili in orbita e di inviare una missione cargo sul Pianeta Rosso entro il 2022. Per il geniale imprenditore e inventore sudafricano – patron anche di Tesla Motors – il prossimo grande momento della storia della Terra sarà quando «la vita diventerà multi-planetaria» Anche Sir Richard Branson, patron della Virgin Group e Jeff Bezos, patron di Amazon, stanno sgomitando per essere i primi ad offrire il turismo spaziale, tant’è che il magnate inglese avrebbe già ottenuto la prenotazione per un giro in orbita da parte di Tom Hanks e Leonardo Di Caprio. La Orion Span, start-up statunitense, ha invece lanciato una sfida che consiste nel realizzare una stazione spaziale privata per turismo di lusso e ricerca avanzata, da mandare in orbita entro il 2022. Il primo albergo orbitante, l’Aurora Station, si troverà a un’altitudine di circa 310 chilometri dalla Terra, poco sotto la Stazione Spaziale Internazionale, ed è progettato per far soggiornare sei persone alla volta: quattro turisti e due membri dell’equipaggio, al modico prezzo di 800.000 dollari a notte. Oltre al corso intensivo di tre mesi per conferire le basi necessarie per affrontare il viaggio, il soggiorno offrirà diverse attrazioni, tra cui la sperimentazione del galleggiamento a gravità zero e la possibilità di ammirare più di cento albe e tramonti tramite le tante finestre della stazione. Sarà possibile anche prendere parte e studiare la coltivazione in orbita di frutta e verdura e fare video in diretta streaming per rimanere in contatto con amici e parenti sulla Terra. Nel frattempo, attendiamo il rientro di Dragon 2 per conoscere lo stato di salute di Ripley, il manichino a bordo della navicella, chiamato così in ricordo del personaggio del film fantascientifico Alien di Ridley Scott, tappezzato di sensori per controllare e registrare gli effetti del volo a cui saranno realmente sottoposti gli astronauti Doug Hurley e Bob Behnken, quando a luglio siederanno al suo posto, per portare a destinazione la navicella.

One small step for a man, one giant leap for mankind


Neil Amstrong

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