IL VIAGGIO DI HERSCHEL E PLANCK 20091 - Agenzia Spaziale Italiana

Pagina creata da Sofia Mattioli
 
CONTINUA A LEGGERE
IL VIAGGIO DI HERSCHEL E PLANCK 20091 - Agenzia Spaziale Italiana
Poste Italiane Spa - Sped. Abb. Post. - D.L. 353/03 (conv. in L. 27/2/04) art. 1, comma 1 		   EURO 20,00

                                                                                                            1
                                                                                                            2009
                                                                                                            Anno I

            DI HERSCHEL E PLANCK
                             IL VIAGGIO
IL VIAGGIO DI HERSCHEL E PLANCK 20091 - Agenzia Spaziale Italiana
Diamo
spazio
al futuro
IL VIAGGIO DI HERSCHEL E PLANCK 20091 - Agenzia Spaziale Italiana
Editoriale

Un progetto editoriale
aperto e condiviso

                              U
                                                    na rivista completamente dedicata all’esplorazione spaziale
                                                    in tutte le sue accezioni: dalla ricerca, all’industria, dalla
                                                    programmazione politica alle scelte strategiche, dalle missioni
                                                    umane all’esplorazione dello spazio profondo, dalle applicazioni
                                                    alla vita quotidiana dei cittadini. E’ vero, in Italia, una tale
                              pubblicazione non esisteva, ma è vero anche che dalle pubblicazioni di ogni genere
                              siamo ormai “aggrediti” quotidianamente, tanto che la maggior parte finiscono,
                              senza neanche essere aperte, nei cestini di fianco alle scrivanie. Inoltre, sono con-
                              vinto che la circolazione tra addetti ai lavori appare un’operazione assolutamente
                              inutile o semplicemente autocelebrativa e autoreferenziale. Meglio sicuramente,
                              dal mio punto di vista, il ricorso alla rete, ai social network, ai siti più visitati,
                              soprattutto dai giovani. In fondo quello che l’Asi vuole comunicare è, in particolare
                              l’attività che svolge e, in generale il significato di esplorazione dello spazio anche e,
                              soprattutto nell’ottica delle applicazioni che ne derivano.
                              Allora perché “sponsorizzare” una rivista cartacea che verrà distribuita, ini-
Enrico Saggese                zialmente, solo per spedizione postale? Perché questo è solo il primo passo di un
Presidente dell’ASI           progetto più ampio. Intanto, alla rivista verrà affiancato un sito che non solo
(Agenzia Spaziale Italiana)   riproporrà il giornale, ma darà quotidianamente informazioni su quello che
                              avviene nel settore spaziale, con particolare attenzione alla ricerca e alle eccellenze
                              dell’industria italiana e agli avvenimenti internazionali. Un sito che, lentamente,
                              diverrà interattivo lasciando spazio alle domande dei cittadini e creando un’ap-
                              posita sezione dedicata agli insegnanti e agli studenti. La rivista, inoltre, avrà il
                                                                                                                                       1
                              pregio di utilizzare la lingua italiana e quella inglese, ampliando così la platea
                              dei possibili lettori, senza chiudersi nel mondo degli addetti ai lavori e divenendo
                              allo stesso tempo un importante veicolo a livello internazionale di quanto avviene
                              nel nostro Paese: nella ricerca, nella grande, media e piccola industria. La rivista
                              verrà, successivamente, distribuita nelle scuole primarie e secondarie e approderà in
                              alcune librerie selezionate su tutto il territorio nazionale.
                              Ecco queste sono alcune della ragioni fondamentali che ci hanno fatto decidere
                              di dare il nostro sostegno all’iniziativa e di percorrere quello che a tutti gli effetti
                              appare essere un progetto editoriale aperto al nuovo e non ristretto in un ambito di
                              settore che parla a se stesso. Inoltre c’è da tenere presente che l’Italia, fino al 2011
                              avrà la presidenza del vertice dei ministri dei paesi aderenti all’Agenzia Spazia-
                              le Europea e che il 2010 vedrà due astronauti italiani, Paolo nespoli e Roberto
                              Vittori, raggiungere la ISS per due missioni di particolare importanza scientifica
                              e di immagine. Non è infatti un mistero per nessuno che la maggiore attenzione
                              allo spazio da parte dei cittadini si verifica proprio in occasione delle missioni
                              di astronauti nazionali. Senza contare tutti i progetti in corso, sia nell’ambito
                              dell’Esa che in ambito nazionale. Solo per citarne alcuni ricordiamo il ruolo ita-
                              liano nel programma Exomars e la costellazione tutta italiana di Cosmo SkyMed
                              per l’osservazione della terra, per passare poi alle eccellenze scientifiche mostrate
                              dalle strumentazioni nazionali in Planck ed Herschel. Non solo, l’Asi guarda con
                              grande attenzione anche alla collaborazione pubblico/privato per mettere assieme
                              un meccanismo virtuoso di partnership che metta assieme risorse e competenze.
                              Insomma, come ha detto recentemente il ministro Maristella Gelmini: “Lo spazio
                              avrà un ruolo da protagonista nella ripresa economica e nella valorizzazione non
                              solo della grande industria, ma anche delle piccole e medie imprese”. Il “progetto
                              SpaceMag” può avere un ruolo importante nel contribuire al dialogo tra i vari
                              soggetti dello spazio e tra questi ed i cittadini.

                                                                                                   Enrico Saggese

                                                                                              2009        Numero 1         SPACEMAG
IL VIAGGIO DI HERSCHEL E PLANCK 20091 - Agenzia Spaziale Italiana
Sommario/Summary
      N° 1 • Anno I • 2009                  ™™Un progetto editoriale
     Trimestrale iscritto al tribunale di     aperto e condiviso .................................................... 1
                   Roma n° 340/2009
                   in data 10/06/2009       ™™Human space flight:
                                              dream is far to come true.......................................... 8
         Direttore responsabile             ™™Planck e Herschel,
       Marcello D’Angelo                      i nuovi archeologi spaziali....................................... 13
             Direttore editoriale              Planck and Herschel
           Mariano bizzarri                    the new space archeologists ......................................... 15

        Editoriale Trasporti Srl            ™™Le prime immagini
                                              della nascita dell’universo...................................... 18
                      Presidente
             PAOLO Silvestri                   Back to the beginning of our universe............................. 20

        Amministratore delegato
                                            ™™Lo spazio tra neutrini e
            Laura Di Perna
                                              onde gravitazionali ................................................. 22
                       Sede legale
                                               Space between neutrinos
                   16129 GENOVA
        Viale Brigata Bisagno, 14/4            and gravitational waves. ............................................... 25
2
          Direzione e Redazione             ™™Vittori e Nespoli i due veterani
                    00198 ROMA
                                              dello spazio tornano sulla ISS.................................. 26
                    Via Livenza, 3
             Tel. +39 06 8413718               Nespoli and Vittori soon to be back to
            Fax +39 06 90286841                the International Space Station. ..................................... 27

                   Centro stampa
      Galeati industrie grafiche Srl        ™™Roberto Vittori, professione astronauta ................. 28
                 40026 Imola (BO)              An astronaut confession: so much to do in space............ 30
                Via Selice, 187/189
                     Distribuzione          ™™I prossimi passi della
                   Poste italiane Spa         esplorazione umana ............................................... 32
         Abbonamento annuale                   Next steps in human space exploration........................... 34
                 Italia €100,00
                Estero €180,00              ™™La Stazione Spaziale
                Bonifico bancario:            Internazionale parla italiano................................... 36
               Editoriale Trasporti Srl        Iss: Italy one of the main players...................................... 37
       Banca Monte dei Paschi di Siena
                                IBAN:
      IT 40 T 01030 25701 000000266521
                                            ™™Progetto GPS Galileo: di corsa verso
                                              il countdown.............................................................. 38
              www.spacemag.it
       abbonamenti@spacemag.it                 Galileo: Europe is hastening the program........................ 41

    SPACEMAG    Numero 1     2009
IL VIAGGIO DI HERSCHEL E PLANCK 20091 - Agenzia Spaziale Italiana
Comitato scientifico
™™Cosmo-SkyMed, un occhio amico                                                       Presidente
  protegge il pianeta.................................................. 42            Mariano Bizzarri
   A usefull peeping for our planet...................................... 43
                                                                                      Componenti
™™Telespazio tra Cosmo-SkyMed e “Galileo”............ 44                              Roberto Battiston
                                                                                      Piero Benvenuti
   Telespazio ready for Cosmo and “Galileo” . .................... 46
                                                                                      Mario Cosmo
                                                                                      Fulvio Drigani
™™Sigma, un nuovo modo di unire
                                                                                      Margherita Hack
  affari e ricerca spaziale........................................... 47
                                                                                      Sergio Marchi
   Sigma: public & private partnership                                                Silvano Moffa
   to invest in space. ......................................................... 48   Viviana Panaccia
                                                                                      Giuseppe Reibaldi
™™I progetti futuri della Nasa: lo spazio
                                                                                      Roberto Vittori
  per difendere il pianeta........................................... 49
   A new Nasa perspective in space research .................... 52
                                                                                      In prima:
™™Al debutto nuovi attori                                                             ESA’s Herschel infrared observatory
                                                                                      will have an unprecedented view
  della ricerca spaziale.............................................. 53             of the cold universe, bridging the
   India and China in the roles of new major                                          gap between what can be obser-         3
                                                                                      ved from ground and earlier space
   actors on the space set. ................................................ 55       missions of this kind. Infrared ra-
                                                                                      diation can penetrate the gas and
™™Il 2010 per l’Italia sarà l’anno                                                    dust clouds that hide objects from
                                                                                      optical telescopes, looking deep
  dei record spaziali.................................................... 56          into star-forming regions, galactic
   Italy 2010: a year of firsts ................................................ 57   centres and planetary systems. Also
                                                                                      cooler objects, such as tiny stars
                                                                                      and molecular clouds, and even
™™L’arte e la cultura da sempre                                                       galaxies enshrouded in dust, which
  affascinate dalla Luna............................................. 58              are barely emitting optical light,
                                                                                      can be visible in the infrared.
   The everlasting moon charm, it inspired                                            Image Credit:
   poets, writers and directors............................................. 59       European Space Agency

                                                                                      Special thanks to:
™™Aspettando la fine del mondo                                                        NASA, ASI, ESA for images
  prevista per il 2012.................................................... 60         and illustrations

   The “end of the world” that will never come ................... 61

™™“Astri e particelle” ..................................................... 61       In collaborazione con:
™™“Prova a volare”........................................................ 61
™™Glossario.................................................................... 62
™™Indice dei nomi. ....................................................... 64

                                                                                             2009     Numero 1    SPACEMAG
IL VIAGGIO DI HERSCHEL E PLANCK 20091 - Agenzia Spaziale Italiana
News

                                       US And Europe Agree On Civil                                                 Cassini Reveals
                                       Space Transportation Cooperation                                             New Quirks And
                                    Nasa Administrator Charles Bolden and European Space                            Shadows During
                                    Agency Director General Jean-Jacques Dordain signed a                           Saturn Equinox
                                    memorandum of understanding for cooperation in the field
                                    of space transportation. “From shuttle Spacelab missions                        Nasa scientists are mar-
                                    to the International Space Station, Esa has a long history                      veling over the extent of
                                    of participating with Nasa in human spaceflight,” Bolden                        ruffles and dust clouds
        Jean Lacque Dordain,        said. “With this agreement, it is our intent to continue to                     revealed in the rings of
        direttore generale dell’Esa
                                    develop this relationship, sharing valuable engineering                         Saturn during the planet’s
       analyses and technology concepts that will help transport humans to low Earth                                equinox last month.
       orbit and beyond.”                                                                                           Scientists once thought
                                                                                                                    the rings were almost
       The agreement will allow Nasa and Esa to exchange technical information and
                                                                                                                    completely flat, but new
       personnel, which will aid the eventual development of new transportation systems.
                                                                                                                    images reveal that heights
       It is expected that Esa’s Ariane 5 development and flight experience will provide
                                                                                                                    of some newly discovered
       valuable engineering analyses and technology concepts for Nasa’s new launch and
                                                                                                                    bumps in the rings are as
       spacecraft systems.
                                                                                                                    high as the Rocky Moun-
       “The memorandum of understanding marks a new milestone in the already very
                                                                                                                    tains. “It’s like putting on
       strong and long-lasting cooperation between ESA and NASA,” said ESA’s Dordain.
                                                                                                                    3-D glasses and seeing
                                                                                                                    the third dimension for the
               National Aeronautics and Space Administration
                                                                                                                    first time,” said Bob Pap-
                                                                                                                    palardo, Cassini project
                                                                                                                    scientist at Nasa’s Jet
      Rosetta prende la                      La Nasa bombarda la Luna                                               Propulsion Laboratory in
                                                                                                                    Pasadena, Calif. “This is
      rincorsa                               A segno la prima fase della missione della Nasa per
                                                                                                                    among the most impor-
                                             cercare acqua sulla Luna. La sonda Lcross, partita a
      Con un tragitto alle spalle                                                                                   tant events Cassini has
                                             giugno dalla base di Cape Canaveral, ha lanciato un
      di quattro milioni e mezzo                                                                                    shown us.”
                                             missile Centaur che ha colpito un cratere lunare con
      di chilometri, a novembre                                                                                     On Aug. 11, sunlight hit
4                                            una potenza pari a una tonnellata e mezzo di dinami-
      il cacciatore di comete                                                                                       Saturn’s rings exactly
                                             te. Il Centaur si è schiantato sul cratere lunare Cabeus
      Rosetta dell’Agenzia Spa-                                                                                     edge-on, performing a
                                             vicino al Polo Sud lunare, seguito dalla “sonda madre”.
      ziale Europea effettuerà                                                                                      celestial magic trick that
                                             L’impatto a oltre 7 mila chilometri orari è avvenuto alle
      il suo ultimo giro intorno                                                                                    made them all but disap-
                                             7:33 dello scorso 9 ottobre ora di Cape Canaveral, con
      alla Terra per prendere lo                                                                                    pear. The spectacle oc-
                                             alcuni minuti di ritardo sull’orario previsto, sollevando
      slancio necessario a ini-                                                                                     curs twice during each or-
                                             una nube di polvere lunare. Proprio dall’analisi di queste
      ziare la fase finale del suo                                                                                  bit Saturn makes around
                                             polveri che il mondo scientifico si aspetta quelle confer-
      lunghissimo viaggio al di                                                                                     the sun, which takes ap-
                                             me che potrebbero rivoluzionare il ruolo della Luna nei
      fuori del Sistema Solare.                                                                                     proximately 10,759 Earth
                                             prossimi programmi di esplorazione spaziale. Se infatti
      Prima che la sonda si                                                                                         days, or about 29.7 Earth
                                             dovesse essere confermata l’ipotesi che sembra più ac-
      allontani definitivamente                                                                                     years. For about a week,
                                             creditata dopo i rilevamenti degli scorsi giorni fatti dalle
      in direzione della cometa                                                                                     scientists used the Cas-
                                             missioni spaziali Chandrayyan 1, Deep Impact e Cas-
      67/P Churyumov Gera-                                                                                          sini orbiter to look at puffy
                                             sini, e cioè che sulla Luna ci sia effettivamente acqua,
      simenko, durante il flyby                                                                                     parts of Saturn’s rings
                                             ogni prospettiva cambierebbe. Così un ritorno dell’uo-
      sono state programmate                                                                                        caught in white glare from
                                             mo sul nostro satellite, presumibilmente con una base
      diverse osservazioni del                                                                                      the low-angle lighting.
                                             spaziale stabile entro il 2020, diverrebbe più plausibile.
      sistema Terra-Luna.
                                                                                                                         National Aeronautics and
               European Space Agency               National Aeronautics and Space Administration
                                                                                                                         Space Administration

                                             ASI e JAXA, si rafforza la cooperazione
                                             L’Asi ha siglato con l’agenzia spaziale giapponese Jaxa un
                                             Memorandum of Understanding che regola lo scambio di
                                             dati tra i satelliti italiani Cosmo-SkyMed e i giapponesi Alos
                                             (Advanced Land Observing Satellite). I dati verranno utiliz-
                                             zati per la gestione di emergenze, la sicurezza del territorio,
                                             la prevenzione di disastri e il monitoraggio ambientale. Il
                                             Giappone è fortemente impegnato sulle tematiche ambien-
                                             tali e sullo studio dei disastri naturali, e l’Italia è leader rico-
                                             nosciuta a livello mondiale nell’uso di applicazione spaziali
                                             per la prevenzione e gestione di emergenze.
      Il satellite Rosetta prima di                                                                                  L’immagine COSMO-SkyMed
      lasciare l’orbita della terra                 Agenzia Spaziale Italiana                                        riprende la sommità dell’Etna

    SPACEMAG         Numero 1         2009
IL VIAGGIO DI HERSCHEL E PLANCK 20091 - Agenzia Spaziale Italiana
News

Napoli si aggiudica l’Iac del 2012
Si terrà a Napoli l’Expo 2012 dello spazio. Il capoluogo partenopeo sarà infatti teatro della più importante manife-
stazione dell’astronautica, ospitando la 63ma edizione dell’International Astronautical Congress. Un evento che ogni
anno raccoglie presenze da tutto il mondo per discutere di cooperazione spaziale internazionale. Una nomina accol-
ta con favore dal Ministro dell’Università e della Ricerca, Mariastella Gelmini, che lo ha definito “un grande successo
che premia il lavoro dell’Agenzia Spaziale Italiana, dell’industria e della ricerca aerospaziale italiana e della città di
Napoli”. La scelta dell’International Aeronautical Federation è il punto di arrivo di una selezione durata circa due anni.
        ASI - News del 12 Ottobre 2009

Nuova base di                                                                                          Il primo
lancio cinese                        Una roadmap per la ricerca                                        comandante
Sono iniziati i lavori per
                                     spaziale europea                                                  europeo della
la costruzione del quarto            “Tutti per uno, uno per tutti”. Potrebbe essere que-
poligono di lancio spaziale          sto lo slogan più adatto a sintetizzare lo spirito del
                                                                                                       Stazione Spaziale
dell’Agenzia Spaziale                primo vertice tra Unione Europea e Agenzia spaziale               Internazionale
cinese. Dopo i già col-              europea che si è tenuto il 23 ottobre scorso a Praga.             L’astronauta dell’ESA
laudati Centri di Jiuquan,           Per la prima volta 29 ministri della Ricerca si sono              Frank De Winne è il primo
Xichang e Taiyuan, ora il            riuniti per                                      concertare       comandante europeo
quarto Centro è in allesti-          una strategia                                    comune           della Stazione spaziale
mento a Wenchang, sulla              per le future                                    missioni         internazionale. Da dome-
costa dell’isola di Hainan,          spaziali ver-                                    so Luna e        nica 11 ottobre il belga De
situata a sud del corpo              Marte. Come                                      ha ricordato     Winne ha preso il posto
continentale Cinese. La              il vicepresi-                                    dente della      del cosmonauta russo
base, che si trova a 19°             Commissio-                                       ne Europea,      Gennady Padalka. È il pri-
Nord sull’Equatore, è                Guenter                                          Verheugen,       mo comandante della ISS
attualmente sede di un               è chiaro che                                     “nessun          non russo e non america-
centro per i lanci di razzi          Paese è in                                       grado di         no. Nato il 25 aprile 1961
suborbitali. I lavori di am-         affrontare da      La terra vista dalla Stazione solo l’esplo-
                                                        Spaziale Internazionale                        a Ledeberg, De Winne è
pliamento e di costruzione           razione                                          spaziale”.       un ufficiale dell’aeronau-     5
delle nuove attrezzature             Quello di Praga, ha aggiunto, è “l’inizio di un lungo             tica militare belga ed è
termineranno nel 2012,               viaggio verso la roadmap per una visione comune’’.                stato selezionato come
con il primo lancio or-              Questo accade nello scenario spaziale internazione                astronauta dall’Agenzia
bitale previsto nel 2013.            che, secondo il rapporto della Commissione Augu-                  spaziale europea (Esa) ad
Data la migliore posizione           stine Usa, vedrà la Stazione Spaziale Internazionale              ottobre del 1998.
geografica in Latitudine,            attiva auspicabilmente fino al 2025, e che vede nuovi
verranno favoriti i lanci di         protagonisti come Cina e India. L’Europa scommette                       European Space Agency
satelliti verso l’orbita ge-         dunque sullo spazio, anche se la scommessa non è
ostazionaria. Si pensa che           di quelle facili. Dato che bisogna armonizzare i pro-
da questo sito partiranno i          grammi degli Stati membri di Ue ed Esa e mettere a
nuovi e più potenti lancia-          punto nuove regole e meccanismi di finanziamento e,
tori Long March-5.                   soprattutto, aumentare i fondi, nonostante la crisi.
       China National
       Space Administration                  European Space Agency

                                   E’ iniziata l’avventura di Smos
                                   È stato lanciato lo scorso 2 novembre il satellite Smos
                                   dal cosmodromo russo di Plesetsk, 800 km a nord di
                                   Mosca. Dove il satellite Smos è arrivato il 17 settembre,          Frank De Winne comandante
                                   subito dopo essere uscito dagli stabilimenti di Cannes             della Iss

                                   di Thales Alenia Space. Seguendo il lancio di Goce,
                                   effettuato con successo lo scorso 17 marzo, Smos sarà così il secondo satellite a
                                   essere messo in orbita all’interno del progetto Esa di osservazione della Terra deno-
                                   minato “Living Planet Programme”. Il principale compito di Smos sarà il monitoraggio
                                   dell’umidità dei suoli e della salinità degli oceani. Ma i dati rilevati dal nuovo satellite
                                   permetteranno anche di migliorare la conoscenza del ciclo dell’acqua sulla Terra,
                                   dando un importante contributo alla capacità di prevedere con maggior precisione sia
                                   eventi climatici ordinari che straordinari. Smos è il risultato di un progetto congiunto
                                   cui, oltre all’Agenzia Spaziale Europea hanno preso parte l’Agenzia Spaziale francese
                                   Cnes e il Cdti, il Centro spagnolo per lo sviluppo delle tecnologie industriali.
Il responsabile della politica
spaziale cinese Sun LaiYan                 European Space Agency

                                                                                                      2009    Numero 1     SPACEMAG
IL VIAGGIO DI HERSCHEL E PLANCK 20091 - Agenzia Spaziale Italiana
News

      ESA is offering European students                                        Svizzera mette in                 Russia’s New
      hypergravity experiments                                                 orbita suo primo                  Space Center In
      This programme will enable university students to carry                  satellite                         Far East
      out experiments in hypergravity by using the Large Dia-
                                                                               La Svizzera ha messo in           Russia will spend an
      meter Centrifuge (LDC) in ESTEC, the Netherlands. The
                                                                               orbita il suo primo satel-        estimated 400 billion
      LDC allows samples to be exposed to acceleration for-
                                                                               lite, un CubeSat per lo           rubles ($13.5 billion) on
      ces of 1-20 times Earth’s gravity. Each of the four arms
                                                                               studio della luminescenza         the construction of the
      can support two gondolas, with a maximum payload of
                                                                               atmosferica lanciato dal          new Vostochny space
      80 kg per gondola. In practice, six gondolas are availa-
                                                                               vettore indiano Polar Sa-         center in its Far Eastern
      ble, plus one in the centre for control experiments.
                                                                               tellite Launch Vehicle.           Amur Region, federal
      The LDC is flexible in terms of experiment scenarios,
                                                                               Il razzo ha portato nello         space agency Roscosmos
      duration and possible equipment. It allows experiments
                                                                               spazio il nuovo satellite         said on Thursday. Russia
      lasting anything from one minute to six months. ‘Spin
                                                                               per l’osservazione della          currently uses two launch
      Your Thesis!’ calls for each team of students to design
                                                                               Terra Oceansat 2, che             sites for space carrier ro-
      a scientific or technology experiment that requires
                                                                               ospita anche uno stru-            ckets and ballistic missiles
      hypergravity for a few hours or days, as part of their
                                                                               mento italiano che fornirà        tests: the Baikonur space
      syllabus. Teams from ESA Member States and Coo-
                                                                               oltre 500 misurazioni al          center in the Central Asian
      perating States are encouraged to register on the ESA
                                                                               giorno di temperatura,            Republic of Kazakhstan,
      Education Office’s project portal and upload their pro-
                                                                               umidità e pressione atmo-         which it has leased since
      posals by 21 January 2010. A review board will select
                                                                               sferica mediante l’osser-         the collapse of the Soviet
      four teams to develop and perform their experiment
                                                                               vazione delle distorsioni         Union, and the Plesetsk
      during ESA’s first Student Large Diameter Centrifuge
                                                                               generate nei segnali Gps.         space center in northwest
      campaign, in Noordwijk, the Netherlands, in the spring
                                                                                                                 Russia. The new space
      or summer of 2010.
                                                                                                                 center, which will employ
               European Space Agency                                                    European Space Agency    20,000-25,000 people, will
                                                                                                                 ensure Russia’s indepen-
                                                                                                                 dence in the launch of
      La nuova facoltà
                                               I razzi Space X prenderanno il                                    piloted space vehicles,
      di Ingegneria                                                                                              currently carried out at
                                               posto dello shuttle.                                              Baikonur. The first launch
6     Aeronautica e                                                                                              from the new space cen-
                                               Gli USA hanno deciso di puntare sui privati per le
      dello Spazio                             future missioni spaziali, infatti l’entrata in servizio           ter is scheduled for 2015
                                               dei vascelli del piano Constellation sarà affidata a              and piloted spacecraft are
      Integrare ricerca, for-                                                                                    intended to blast off from
                                               vettori privati. In particolare se ne occuperà la Space
      mazione e industria con                                                                                    Vostochny in 2018. Con-
                                               Exploration Technologies Corporation, una società
      esperimenti didattici                                                                                      struction is expected to
                                               fondata nel 2002 dal co-founder di PayPal Elon Musk
      innovativi. È questo il per-                                                                               start in 2011, with design
                                               che è cresciuta a ritmi sostenuti. La Space X , quindi,
      corso della nuova facoltà                a partire dal 2010 si occuperà del servizio di fornitura          and survey work already
      di Ingegneria Aeronautica                di personale, strumentazione e tutto il necessario                under way.
      e dello Spazio istituita                                                     per vivere sulla Iss. Il
      dall’Università di Roma                                                      vettore della Space x,              Russian Federal
      “La Sapienza”. Un pro-                                                       il Falcon 9, ha appena              Space Agency
      getto che ha un bacino                                                       superato importanti
      di circa 1500 studenti, e                                                    test di volo ed è quasi
      il cui obiettivo è quello di                                                 pronto per Cape
      rispondere alle esigenze                                                     Canaveral. Entro
      del settore aerospaziale,                                                    quest’anno sulla
      in un territorio con una                                                     Iss verrà montato
      grande concentrazione                                                        un dispositivo
      di attività industriali del                                                  che consentirà la
      settore. “Lo spazio - ha                                                     comunicazione con
      spiegato Jean Jacques                     Il Dragon Space Craft in           le navette private.
                                                configurazione cargo               L’anno prossimo
      Dordain, Direttore Gene-
      rale dell’Esa durante la                                                     verranno effettuati tre
      cerimonia di inaugurazio-                lanci di prova della navetta privata. La prima sarà di
      ne - ha bisogno di nuove                 sole 5 ore, la seconda si avvicinerà alla Iss e la terza
      generazioni per poter                    attraccherà sulla stazione spaziale e rientrerà sulla
      consolidare le conoscen-                 terra, ma senza il trasporto di materiale. Superata
      ze attuali e affrontare le               questa fase di prova inizierà ufficialmente il servizio
      nuove sfide tecnologiche                 commerciale. Nel dettaglio il contratto con la Nasa
      di domani”.                              prevede 12 viaggi fino al 2015 per il trasporto di un
                                               minimo di 20mila kg sulla Iss.
            Università degli studi di                                                                            La navicella Soyuz in rotta
                                                                   Space Explorations Technologies Corporation
            Roma “La Sapienza”                                                                                   verso lo spazio

    SPACEMAG       Numero 1             2009
IL VIAGGIO DI HERSCHEL E PLANCK 20091 - Agenzia Spaziale Italiana
News

Russia Supports                      Dlr commissions a new
Peaceful Space                       combustion chamber test rig
Exploration                          The Institute of Propulsion Technology at the German
Space shall not become               Aerospace Center in Cologne now has one of the
a military arena, Vitaly             most modern test rigs for researching low-pollution
Churkin, Russian Repre-              combustion. The HBK 1 high-pressure combustion
sentative in UN stated               chamber test rig was officially inaugurated today by
during the meeting of the            Dlr Management Board member Prof. Joachim Szo-
General Assembly First               druch, the Director of the Dlr Institute of Propulsion
Committee. “During this              Technology, Prof. Reinhard Mönig, and the Technolo-
session of the General               gy Development Director for Rolls-Royce Germany, Dr HBK1 il centro di ricerca sui
                                                                                                  combustibile della Dlr
Assembly Russia intends              Helmut Richter.
to introduce draft reso-             New propulsion units for civil aviation will be required to operate with greatly
lution which generalizes             reduced levels of pollutant emission. The relevant European body, the Strategic
the work on transparency             Research Agenda is talking about a reduction of up to 80 per cent in emissions of
development and enhan-               oxides of nitrogen.
cing the trust in space
exploration”, Churkin                           German Aerospace Center
said. Churkin also re-
mended that Russia and
China had presented joint
                                    Nel 2010 la nuova navicella russa                              Isro Develops
project of the International
Agreement on preventing             La compagnia spaziale russa Energhia ha annunciato             Tech To Boost
weapons in space during             che nel 2010 manderà in orbita una nuova navicella             Satellite Life
Disarmamanent Conferen-             spaziale che potrà portare a bordo due persone oltre
ce in 2008.                         al pilota, lasciando intendere la possibilità di effettuare    By 5 Years
                                    nuovi viaggi turistici nello spazio. Vladimir Soloviov, il     For the first time, India’s
      Russian Federal               vicepresidente della holding spaziale, ha spiegato che         space scientists have
      Space Agency                  la nuova navicella conserverà il nome di quella attuale,       developed electric pro-
                                    Soyuz, ma sarà caratterizzata da una tecnologia interna        pulsion technology that is      7
                                    più avanzata. Disponendo di un sistema più leggero e           expected to boost the life
                                    compatto di quello corrente, il veicolo aumenterà la sua       of geostationary satellites
                                    capienza da due a tre unità. Gli esperti hanno commen-         by up to five years.
                                    tato la notizia ipotizzando un ritorno al turismo spaziale     In other words, the
                                    sulla Stazione Spaziale Internazionale che sembrava            satellites which today
                                    temporaneamente sospeso: ipotesi duramente criticata           have a lifespan of ten
                                    da Iuri Zaizev, esperto di spazio presso l’Accademia           years, could last upto
                                    delle scienze russe. “Partendo da un tale approccio si         15 years. The system,
                                    potrebbe addirittura arrivare ad insegnare ai turisti a        called plasma thrusters,
                                    guidare la navicella pur di guadagnarci su”, ha ironiz-        would be tested in Gsat-
                                    zato Zaizev, giudicando sbagliato trasformare un volo          4 spacecraft slated to be
                                    cosmico in una gita turistica.                                 launched on board of the
Anatoly N. Perminov, presidente
                                                                                                   Geosynchronous Satel-
dell’Agenzia Spaziale Russa
                                           Russian Federal Space Agency                            lite Launch Vehicle later
                                                                                                   this year, Isro chairman
                                                                                                   Madhavan Nair told Pti.
New Concept May Enhance Earth-Mars Communication                                                   “Electric propulsion is go-
Direct communication between Earth and Mars can be strongly disturbed and even                     ing to be a unique thing.
blocked by the Sun for weeks at a time, cutting off any                                            It will be used in Gsat-4.
future human mission to the Red Planet. An Esa engineer                                            This is a concept we are
working with engineers in the UK may have found a solu-                                            going to prove in this
tion using a new type of orbit. The European researchers                                           Gsat-4. Once proven, it
studied a possible solution to a crucial problem affecting                                         can be adopted as stand-
future human missions to Mars: how to ensure reliable ra-                                          ard for future geostation-
dio communication even when Mars and Earth line up at                                              ary orbits”, he said. So
opposite sides of the Sun, which then blocks any signal                                            far, Isro had been using
between mission controllers on Earth and astronauts on                                             chemical
the red surface. The solution to the Mars communication                                            propulsion for station-
problem may be found by placing a pair of communica-                                               keeping, altitude control,
tion relay satellites into a very special type of orbit near                                       precision spacecraft
Mars: a so-called “B-orbit”.                                                                       control and orientation.

                British National Space Center                                                            Indian Space
                                                                          Il pianeta Marte               Research Organisation

                                                                                                  2009    Numero 1      SPACEMAG
IL VIAGGIO DI HERSCHEL E PLANCK 20091 - Agenzia Spaziale Italiana
Analisi

      Human space flight:
      dream is far to come true
      Gli effetti di una missione di lunga durata
      sarebbero devastanti sulla salute degli astronauti
      di Mariano Bizzarri                                                by themselves justify the cost or the
                                                                         risk. Secondary objectives include
                                                                         science, economic development,

      T
              he future of human space exploration is today at a         jobs,technology development,
              crossroads. Thirty-three years have passed since man       education. Other rationales
              last set foot on the Moon, and in that time, human         for humans in space in-
      space exploration has been confined to low-earth orbit. Enor-
      mous strides have been made within other venues of space
      exploration during that time, but human activity in space has
      faced numerous challenges and setbacks in recent decades.
      Today, a number of countries (and non-state actors) have
      shown resurgent interest in human space activities, creating
      hope that a new reality can emerge.
      National Space Agencies are indeed facing important decisions      clude
      on the future of human spaceflight. Will we leave the close        national
      proximity of low-Earth orbit, where astronauts have circled        s e c u r i t y,
      since 1972, and explore the solar system, charting a path for      scientific
      the eventual expansion of human civilization into space? If so,    discover y,
8     how will we ensure that our exploration delivers the greatest      and estab-
      benefit to Earth? Can we explore with reasonable assurances of     lishing human
      human safety? And, can the nations marshal the resources to        colonies on other worlds.
      embark on the mission? Whatever space program is ultimately        In the course of the last years, renewed in-
      selected, it must be matched with the resources needed for its     terest has been raised by the perspective to
      execution. How can we provide the necessary resources? There       make human exploration beyond low-Earth
      are actually more options available today than in 1961 when        orbit – namely forecasting a long period of
      President Kennedy challenged Nasa and the nation to “land a        permanence of human beings on the Moon.
      man on the Moon by the end of the decade”.                         By first exploring the Moon, as argued by
                                                                         Nasa analysts, we could develop the opera-
      Rationale of human space flight                                    tional skills and technology for landing on,
      What was once the essence of the future – human ventures           launching from and working on a planetary
      into space and to other worlds – is now a part of history, but     surface. In the process, we could acquire an
      what of its future ? Why fly people into space ? Despite the       understanding of human adaptation to an-
      exciting record of accomplishments, questions remain about         other world that would one day allow us to
      human spaceflight. Why should we have a government-fund-           go to Mars. There are two main strategies
      ed program to send people into space? What are the benefits?       for exploring the Moon. Both begin with
      What are the rationales for an expensive program in a time         a few short sorties to various sites to scout
      of economic crisis, tight budgets and competing priorities?        the region and validate the lunar land-
      Similar questions have surrounded human space flight since         ing and ascent systems. In one strategy,
      its beginning.                                                     the next step would be to build a base.
      As widely recognized, the answers have significantly changed       Over many missions, a small colony
      with each generation. Early on, cold war competition provid-       of habitats would be assembled, and
      ed a sufficient “strategic” rationale; later, the goal became to   explorers would begin to live there for
      develop routine access to space with the promise of commer-        many months, conducting scientific
      cial benefits. This goal has not been actually attained. Since     studies and prospecting for resources
      then, and more recently, only the loftier aims of exploration      that could be used as fuel. In the
      seem to justify the risks and costs of sending humans into this    other strategy, sorties would
      hostile environment.                                               continue to different
      It is now generally thought that primary objectives of human       sites, spending weeks
      spaceflight as those that 1) can only be accomplished through      and then months
      the physical presence of human beings; 2) have benefits that       at each one. More
      exceed the opportunity costs; 3) are worthy of significant risk    equipment        would
      to human life. By contrast, secondary objectives have ben-         have to be brought on
      efits that accrue from human presence in space but do not          each trip, but more di-

    SPACEMAG      Numero 1       2009
Analisi

verse sites would be explored and in greater detail. However,         botic exploration must be supported as a means to explore
                         this scenario is far from attainable for     where humans cannot go and to assist humans to go where
                              several reasons.                        they can. Meanwhile a renewed interest in robotic missions
                                 First of all, cost must be a         is growing up among European space agencies, Nasa’s human
                                   foremost consideration. For        and robotic exploration enterprises have evolved as cultures
                                     Apollo cost was no object.       apart. Each is wary of the other and not without reason. The
                                      This “start building it and     robotic scientific enterprise has always been under threat from
                                       the money will come”           the insatiable demands of an inadequately funded human
                                        culture has carried over      space flight enterprise, while the high performance of robotic
                                        into Space Shuttle, Space     missions appears a threat to human space flight exacerbated by
                                         Station, and lingers         the excoriating remarks of scientists who fail to understand the
                                         on in Constellation.         rationale for human space flight. Both enterprises are vital to
                                          Nasa seems unable           the agency and vital to each other. Robotic exploration should
                                          to approach human           have equal priority with human exploration and both should
                                           space flight from a        have incentives to support the other. To many space advocates,
                                            cost-limited perspec-     and others in the space field, it seems almost intuitive that
                                            tive. Nasa’s strong       there should be a human spaceflight program. There’s been
                                             focus on setting and     one for almost half a century, why shouldn’t there continue
                                              meeting engineer-       to be one? And isn’t the whole point of space exploration to
                                              ing requirements        have people in space, exploring? However, despite - or maybe
                                               for Constellation      because - of that intuitive belief, it’s difficult for proponents to
                                                without an equal      provide compelling rationales to broader audiences. Neverthe-
                                                focus on cost of      less, as recently stated by the Augustine report, this question
                                                 development          is still waiting a satisfactory answer. In his House testimony,
                                                  and operations      Augustine alluded to that lack of compelling reasons for hu-
                                                   is the program’s   man spaceflight. “Too often in the past we’ve said what des-
                                                    Achilles Heel.    tination do we want to go to rather than why do we want to
                                                    The directive     go there. It’s a question that in our view we have probably not
                                                     to land on the   answered correctly in the past,” he said. He listed the various
                                                     Moon by 2020     rationales for it, from science and exploration to inspiration
                                                     is not achiev-   and spinoffs. “In our judgment, none of those, by themselves,
                                                     able given the   can justify the cost of human spaceflight today”.                      9
                                                   agency’s current   It now seems that such a justification is urgently required,
                                                 limited out-year     prior to decide about the future of manned space flights.
                                             budget, costs for        However, the first limiting factor that makes yet unsuitable
                                   Constellation development,         a generalized human space exploration strategy is strictly de-
                                and the looming requirement           pending on safety and biomedical considerations.
                             to support the International Space
                           Station beyond 2015. The best ap-          Human safety
                          proach to lower cost and sustained          Can we explore with reasonable assurances of human safety?
                         development is to leverage existing          Human space travel has many benefits, but it is an inherently
                        space transportation infrastructure to        dangerous endeavour. Obviously, human safety can never be
                       the maximum.                                   absolutely assured, but it is misleading to treat this aspect as a
                      Secondly, the US needs to develop its           sine qua non. Moreover, it is quite alarming that some reports
                      next deep space transportation system to        wilfully omit to deal with safety challenges posed by human
                     go to the Moon and beyond. Nasa has this         space flights, outlining that they are “not discussed in exten-
                    one chance to develop a new post-Shuttle          sive detail because any concepts falling short in human safety
                  space transportation system; the next don’t         have simply been eliminated from consideration” (Augustine
                 come for many decades. The US are trying             report).
               to demonstrate to itself as much as to others          Such a consideration moves from some unwarranted even if
              that it remains the leader in space exploration         widely diffused assumption about human space flights. Even
             and is the partner of choice for international           if hardly tenable, it has been stated that “a man can stay in
            space enterprises. To do that the Us must show            space for more than 6 months – even 1000 days! – without
           its clear intention to go beyond where it has been         experiencing irreversible health risks”; moreover, such exploit
           before. Even while re-establishing the capability to       is considered to be achieved in the next Mars mission, keeping
          do what it did before, the Us must have its sights          in mind “we can send humans to Mars in ten years” with “the
          set squarely on going beyond the Moon to deeper             primary objective of having them to remain there” (R. Zu-
          space destinations.                                         brin, president of the Mars society). As stigmatized by Don-
          Thirdly, should be this program mainly based on             ald Rapp (Human Missions to Mars, Springer, 2008), “this is
         manned mission or could it be solely founded on              not science. It is pseudo-science in it worst form”. Before we
         robotic exploration? It is generally accepted that ro-       even imagine “settlements” on Mars, there are shorter-term
                                                                      challenges involved in sending the first humans to Mars for
                                                                      preliminary exploration, and the cost and risks are very high.
        L’astronauta Peter J.K. Wisoff agganciato al “robot           In almost 5 decades of manned spaceflight, our understanding
        arm” durante le operazioni di manutenzione del                of physiological change during long duration missions remains
        telescopio Hubble nel 1993                                    limited; and the implications of coupling both long duration

                                                                                                       2009       Numero 1       SPACEMAG
Analisi

       and long distance space exploration remain largely unknown
       at present. Nevertheless, our experience in both low-Earth or-
       bit and on brief lunar expeditions allows us to make reason-
       able assumptions about the primary stressors which human
       explorers will encounter as space missions grow longer. The
       physiological impact of human spaceflight is both significant
       and varied. Some issues – such as radiation exposure and im-
       munological depression – represent serious concerns during
       the course of a mission, while others – such as cardiovascular
       deconditioning and orthostatic intolerance – only manifest
       themselves upon return to Earth. A successful space mission
       means not just ensuring crew health for the duration of their
       journey, but minimizing the impact of spaceflight-induced
       deconditioning after returning to Earth as well. Counteract-
       ing both in-flight and post-flight physiological issues is vital to
       developing an aggressive, sustainable program of human space
       exploration beyond Earth.
       Indeed, data collected about the hazards of spaceflight requests
       new assessments and the development of new capabilities,
       thought that the Apollo-era shortcomings has become clear
       only in recent years. More rigorous techniques of quantitative
       risk assessment’ developed in response to Apollo’s preliminary
       analytical procedures, showed in hindsight that Apollo had
       indeed been “safe enough” to fly: calculations indicated that
       crew survival chances were better than 98% and mission suc-
       cess chances were in the 75% range for the early missions.
       but when applied to the then-popular mars astronaut mis-
       sion profiles (or to space exploration programs longer than
       6 months), the same techniques generated horrifying results:
       mission success chances were less than 10%, and crew sur-
       vival chances were less than 50%.
10     if humans have to travel in space for long distances and dura-        Gli astronauti Carl J. Meade e Mark C. Lee testano the new
       tions, then it is ethically imperative to understand deeper the       Simplified Aid for EVA Rescue (SAFER) system a circa 130 miglia
                                                                             nautiche dalla terra
       biomedical implications of prolonged exposure to space and
       planetary environments.
       This entails understanding the biomedical impact of the mi-
       crogravity environment of the Iss, the reduced gravity envi-          evident in this context, leading to intense bone resorption,
       ronments on the Moon (1/6g) and on Mars (3/8g). Finally,              muscle atrophy, cardiovascular deconditioning, gastrointesti-
       health risks linked to cosmic rays exposition have impera-            nal disturbances and hematological/immunological changes.
       tively to be considered. In the case of a Mars-mission, for 95%       Finally, for long duration (6 months to 3 years) it is expected
       c.i., the risk of exposure-induced death varies from 9.5%             that these medical problems likely growing worse, leading to
       to 17.3% depending on timing and shielding. Clearly, this is          severe muscle atrophy (and consequently cardiac function im-
       an unacceptable perspective. Further studies are warranted in         pairment), relevant alteration in calcium homeostasis (with
       order to better understand the cosmic rays impact on human            resulting osteoporosis, enhanced risk of spontaneous bone
       health and to develop efficient shielding countermeasures of          fracture, renal stone risk) and unpredictable declining in im-
       both pharmacological and technological nature.                        munity.
       So far, the question arise: are we truly aware of the complexity      These estimations raise several concerns and questions that
       plugged into the human space flights ?                                imperatively must be addressed. From a scientific point of
       First of all, human space flight is risky : seventeen people have     view is hardly understandable how a weak force (like gravity)
       died aboard u.s. spacecraft, and four aboard Russian craft.           could produce so “catastrophic” events at both molecular and
       One in sixty space shuttle flights have ended in disaster.            physiological levels. We known that several biological struc-
       Secondly, it should never be forgotten that space is an extreme       tures (cell shape, bone architecture) and cell functions (cell cy-
       environment, characterized by micro-gravity, exposition to            cle control, apoptosis, differentiation) are noticeably affected
       cosmic rays, modification of the magnetic field and dramatic          by microgravity, and several molecular pathway have been ex-
       changes in the biological circadian rhythms. Moreover, astro-         tensively studied and recognized in the last decade. However,
       nauts are forced live in isolation, a problematic condition not       we are far from having an overall exhaustive comprehension
       fully understood until now for its possible consequences.             of the processes involved. Moreover, the unfathomed nature
       What happens when living organisms are exposed to space               of gravity-biology interactions is waiting yet a reliable under-
       environment? Briefly speaking, one can forecast some reliable         standing. This means that, first of all, a general theory about
       temporal scenarios. The early response (
Analisi

                                                                     of a significant ISS utilisation programme which will further
                                                                     advance technical and scientific progress.
                                                                     The relevance of experimentation onboard of the Iss raises a
                                                                     more relevant question. Space is no longer exclusively a Us and
                                                                     Russian playing field; it has become international. Neither is
                                                                     space any longer a singular token for national pride but also
                                                                     now a tool for international diplomacy and cooperation. The
                                                                     Us can no longer isolate itself in vainglory, but must embrace
                                                                     new partners towards mutual benefit to enable space explora-
                                                                     tion enterprises that individual nations would find difficult or
                                                                     impossible to undertake unilaterally.
                                                                     Much of the heavy lifting in establishing precedent for interna-
                                                                     tional partnerships has been undertaken by the International
                                                                     Space Station. A significant result is that while the Us, Esa or
                                                                     Russia could each have separate human space flight programs
                                                                     they don’t: they only have a joint program. The Iss sets the stage
                                                                     for continuing beyond Earth orbit using an expanded Iss part-
                                                                     nership as a springboard both in the engineering and political
                                                                     senses. During the recent years the Nasa human space flight
                                                                     program has been mainly driven by the Bush’s administration
                                                                     plan, diffused after receiving the Caib report. Less of a vision
                                                                     than an ambitious if vague plan, for Nasa’s next fifteen years,
                                                                     the Bush vision is articulated into five key elements: 1) Con-
                                                                     tinue to fly the Shuttle until 2010 to complete construction
                                                                     of the ISS (9 flights remaining in 2009 and 2010). 2. Develop
                                                                     a new system of human space transportation hardware (later
                                                                     dubbed “Constellation”) by 2014. 3. Focus ground and ISS
                                                                     research on exploration goals, with emphasis on understand-
                                                                     ing how the space environment affects astronaut health. Retire
                                                                     the Iss in 2016. 4. Return to the Moon by 2020 and “extend
                                                                     human presence across the solar system and beyond.” 5. Sup-
knowable. It will not be until humankind has taken the first,        port a sustained and affordable human and robotic program            11
tentative steps beyond near-Earth space that the true physi-         and promote international and commercial participation in
ological consequences of space exploration will make them-           Nasa activities. These key questions, need to be fully eluci-
selves known; but our current state of knowledge nevertheless        dated and, more important, they are still waiting a satisfactory
permits reasonable assumptions about what to expect, which           answer. So far, Obama administration and Congress should
in turn allow us to take reasonable precautions.                     examine the Bush vision, assess its limitations, and issue a hu-
This aspect is mandatory to plan extended human space                man space flight policy that includes both strategic principles
flights programs and to guarantee the physical recovery of the       and concrete plans. Namely, it should include clear statements
astronauts. Clearly, manned space exploration makes sense            on 1) the primary and secondary rationales for human space
only if the answer to the last question should reasonably af-        flight; 2) the ethics of acceptable risk to human life in space
firmative. In 1988 an Oex study - and later several other re-        exploration; 3) the relationship between the envisioned level
ports - insistently recommended the development of artificial        of funding and risks to human life; 4) the importance and pri-
gravity systems. Of all available countermeasures with which         ority of international collaborations; 5) utilization of the ISS;
physicians and engineers might counteract the debilitating ef-       6) clarification of the Moon/Mars strategy with a timetable for
fects of spaceflight, the generation of artificial gravity through   the Mars component. The recently released Augustine reports
spacecraft rotation represents the most promising option for         strongly outlines these aspects and emphasizes the need for a
combating the largest number of problems. This kind of de-           new, global international human space flight strategy.
vices is thought to efficiently counteract microgravity effects.
However, despite some attempts, until now Nasa has no plans          Conclusion
at all to develop artificial gravity technology.                     Human space flight has been the great human and techno-
                                                                     logical adventure of the past half century. By putting peo-
The international collaboration                                      ple into places and situations unprecedented in history, it
In addition, retiring the Iss in 2016 does not allow enough          has stirred the imagination while expanding and redefining
time to plan and execute human life sciences experiments with        human experience. In the twenty-first century, human space
a sufficiently large number of subjects to produce data use-         flight will continue, but it will change in the ways that science
ful for exploration. Iss should be utilized through 2020 for         and technology have changed on Earth: it will become more
research in the physical sciences, life sciences, development of     networked, more global, and more oriented toward primary
technologies to support exploration for both Moon missions           objectives. A new international. human space flight policy can
and long duration Mars flights, and as a laboratory for space        help achieve these objectives by clarifying the rationales, the
technology development. It must be emphasized that, consid-          ethics of acceptable risk, the role of remote presence, and the
ering the relative youthfulness of European human spaceflight,       need for balance between funding and ambition to justify
significant technical and scientific progress has been achieved      the risk of human lives. As Ariosto’s masterpiece (l’Orlando
in the last twenty years, mainly by European and Italian sci-        Furioso) tell us, walking on the Moon, has been always
entists. The installation of the European Columbus laboratory        considered pure madness; will be this sentence yet true in the
(launched in 2007) will pave the way for the implementation          next future? □

                                                                                                     2009      Numero 1       SPACEMAG
Storia di copertina

12

     SPACEMAG   Numero 1    2009
Storia di copertina

Planck e
Herschel,
i nuovi
archeologi
spaziali
I due satelliti dell’Esa
                                                                      13
hanno iniziato il loro viaggio
per scoprire i segreti
dell’origine dell’universo
di Andrea Drudi

G
         li scienziati da sempre si interrogano su quesiti fonda-
         mentali per capire e studiare a fondo l’universo, dalla
         sua origine primordiale fino alla formazione di stelle
e galassie, per capire fino in fondo l’origine della materia e
trovare le risposte su quello che ci potrebbe riservare il futuro.
Per avere risposte sempre più precise a queste domande sono
stati mandati nello spazio due satelliti che faranno da “arche-
ologi” dello spazio, infatti orbiteranno insieme per navigare
all’alba del tempo e scoprire come è nato l’universo, di cosa
è fatto e che fine lo attende. Si tratta di Herschel e Planck
due telescopi spaziali, lanciati dall’Agenzia Spaziale Europea,
che hanno come missione l’osservazione dell’universo, in un
ambiente lontano dalle radiazioni emanate da Terra, Sole e
Luna.
Così mentre Planck osserva l’origine delle strutture celesti
memorizzata nella radiazione di Fondo Cosmico a Microon-
de, Herschel va alla scoperta della nascita delle galassie, qual-
che miliardo di anni dopo il Big Bang, per vedere le prime fasi
della vita delle stelle ancora avvolte nel bozzolo di polvere da

Un rendering del satellite Planck in orbita intorno alla terra

                                 2009       Numero 1       SPACEMAG
Storia di copertina

       cui sono nate e studiare la composizione di stelle e pianeti e     dell’Universo, emessa circa 380,000 anni dopo il Big Bang
       comete.                                                            avvenuto più di 13 miliardi di anni fa. Teorizzata fin dagli
       Herschel in particolare è il più grande “occhio spaziale” mai      anni Quaranta del XX secolo e scoperta per caso nel 1964
       costruito, grazie al quale l’Europa supera gli Stati Uniti ri-     dai radioastronomi Arno Penzias e Robert Wilson, la Cmb
       spetto al telescopio Hubble e va alla scoperta dei segreti più     (dall’inglese Cosmic Microwave Background) è considera-
       nascosti dell’universo. La missione dei                                                  ta l’energia residua, ormai debolissima,
       due satelliti è di raccogliere i dati che
                                                    La missione dei
                                                                                                della gigantesca esplosione che ha dato
       consentano di conoscere l’origine del                                                    origine all’Universo. Studiare le caratteri-
       cosmo, quelle che erano sue caratteristi-                                                stiche della radiazione cosmica di fondo
       che 380.000 anni dopo il Big Bang, la
       formazione dei suoi elementi, la materia
                                                    due satelliti è                             significa riavvolgere la storia cosmologica
                                                                                                fino alle primissime fasi di vita dell’Uni-
       oscura e l’energia oscura.
       Herschel e Planck sono dotati di sofi-
                                                    di raccogliere                              verso. Planck funzionerà come una vera
                                                                                                e propria “macchina del tempo” in grado
       sticati strumenti di una sensibilità mil-
       limetrica, che operano a temperature         i dati che                                  di riportarci nel momento in cui l’Uni-
                                                                                                verso aveva appena 380.000 anni. Planck
       estremamente basse. Tutto ciò allo sco-
       po di fornire agli scienziati informazioni   consentano                                  è equipaggiato con un sistema di raffred-
                                                                                                damento a sei stadi (tre passivi e tre atti-
       “istantanee” sul cosmo prima della for-                                                  vi) per consentire l’osservazione di questa
       mazione delle stelle e delle galassie. Her-  di conoscere                                radiazione, la cui temperatura non supe-
       schel è in grado di osservare le regioni                                                 ra oggi 2,725 Kelvin, pari a -270,435 °
       fredde e cariche di polveri dell’Universo,
       inaccessibili agli altri telescopi. La sua
                                                    come è nato                                 C, e, soprattutto, di elaborare una mappa
                                                                                                estremamente precisa delle sue minusco-
       missione principale è studiare la genesi
       delle galassie e l’evoluzione delle stelle,
                                                    l’universo                                  le fluttuazioni. Un altro degli scopi della
                                                                                                missione Planck è mettere alla prova le
       oltre che gli ammassi gassosi e di polvere                                               teorie dell’inflazione, secondo cui la pri-
       che potrebbero aver dato vita alle stelle, i dischi proto-pla-     ma fase di vita dell’Universo fu caratterizzata da un periodo di
       netari e le complesse molecole organiche nelle chiome delle        rapida espansione che spiegherebbe alcune delle sue caratteri-
       comete, esaminerà le zone inesplorate e osserverà particolari      stiche fondamentali.
       fenomeni verificatisi all’origine dell’universo, come la nascita   Così grazie alle osservazioni di Planck si potrà studiare come e
       e l’evoluzione delle prime stelle e galassie.                      perché si sia innescata questa espansione e che conseguenze ha
       Planck è invece dedicato allo studio della radiazione cosmica      avuto. Già dalle sue prime rilevazioni Planck sta facendo per-
14     di fondo, vale a dire la radiazione “fossile” della prima luce     fettamente il suo lavoro, permettendo di costruire la mappa

                                                                                                     Un rendering della fase di messa in
                                                                                                     orbita del satellite Planck

     SPACEMAG      Numero 1       2009
Storia di copertina

dell’intero cielo nelle lunghezze d’onda della luce visibile.
L’orbita dei due satelliti è attorno al punto lagrangiano se-
condo (L2) a 1.500.000 chilometri dalla Terra. Un punto
che è stato scelto perchè nel sistema gravitazionale Terra-Sole
esistono 5 punti, detti punti lagrangiani, in cui le forze gra-
vitazionali si annullano. Questi luoghi sono particolarmente
attraenti per la possibilità di posizionare dei satelliti in orbita
attorno ad essi. Il punto L2, in particolare, è un punto situato
oltre la Luna ed è allineato lungo la direzione terra-sole.
“La scelta di questo punto per Herschel e Planck - ha spiega-
to Aniello Mennella, fisico dell’Università di Milano - deriva
principalmente dai seguenti vantaggi: la lontananza dalla Ter-
ra, che permette una visione completa del cielo e una minima
influenza della radiazione di origine terrestre sugli strumenti
di misura. L’allineamento costante con la Terra e il Sole, garan-
tisce un ambiente termico estremamente stabile, condizione
fondamentale per effettuare misure di precisione di un segnale
debole come quello della radiazione cosmica di fondo”.
L’Agenzia Spaziale Italiana ha avuto un ruolo fondamentale
per lo sviluppo di entrambe le missioni. Infatti con il sup-
porto dell’Asi in particolare è stato progettato ed integrato in
Italia uno dei due strumenti di Planck (Lfi, Low Frequency            Un’immagine del telescopio europeo Herschel di un’intensa
                                                                      attività interstellare in una regione di gas freddo nella
Instrument), uno strumento con radiometri di nuovissima               costellazione della Croce del Sud, combinando le immagini di
generazione capaci di rilevare segnali dell’ordine del milione-       SPIRE e PACS
simo di grado.
Il Principal Investigator di questo strumento è Nazzareno             lanciatore Ariane, infatti i grandi motori laterali a propellente
Mandolesi dell’Inaf-Iasf di Bologna. Inoltre è stato progettato       solido, che nella base di Kourou hanno portato in orbita i due
e sviluppato il sottosistema di pre-amplificazione criogenica         satelliti portano la firma dell’azienda italiana Avio. Planck e
dell’altro strumento di Planck Hfi, sotto la guida del Co-PI          Herschel sono stati costruiti da Thales Alenia Space, a seguito
Paolo Saraceno, del Ifs-Inaf di Roma. In più, è di responsabili-      di 8 anni di intenso lavoro svolto con Esa, la comunità scien-
tà italiana l’analisi della survey del piano galattico di Herschel.   tifica e uno dei più grandi team industriali mai assemblati per
L’Italia ha avuto un ruolo chiave anche nella costruzione del         progetti di questo tipo □                                           15

                Planck and Herschel
                the new space archeologists

T
       he beginning of the Universe, its first throes, the            of Time Machine, transporting astronomers back to the
       birth of stars, the forming of galaxies, the origin of         very beginning: Its special cooling system will enable it to
       matter: 64,000 $ questions, as they used to say                observe the CMB, its temperature being very low (minus
back in the 50’s before the dollar’s devaluation. To find             270°).
answers, or at least to know something more about it,                 Both satellite are orbiting one million and a half km far
the European Space Agency ESA launched two satellites                 from Earth around L2, one of the five Lagrangean points
carrying each a telescope. Through their eyes scientists              where the Sun and Earth gravitational forces annul each
will turn into archaeologists going back to the beginning             other. L2 was chosen, explain Physics Professor Aniello
of Time.                                                              Mennella from Milan, Italy, University, “for its many advan-
Planck will study the origin of stars through their imprint-          tages: it is far from the Earth offering a complete vision of
ing left in the Background radiation, while Herschel will in-         the sky, and secondly is not affected, or only minimally,
quire into the birth of the first galaxies, a few billion years       by Earth originated radiations. Its constant alignment on a
after the Big Bang, spying nascent stars still shrouded               Sun-Earth axis presents an highly stable thermal condi-
in their primitive clouds of cosmic dust. By the way the              tion indispensable for its observations”.
Herschel European telescope is the largest ever in orbit,             Italian Space Agency ASI played a relevant role in devel-
larger than the famous Hubble.                                        oping both these ESA missions. Planck is equipped with
Both telescopes are extremely sensitive and operate at                a Low Frequency Instrument (Lfi) designed and manu-
extremely low temperatures. Herschel can observe cold,                factured with ASI support. The instrument’s Principal
dusty Space regions otherwise inaccessible. Planck                    Investigator is Nazzareno Mandolesi, Inaf-Iasf, Bologna,
is devoted to studying the space ‘fossil’ known as the                Italy while another subsystem was coordinated by Co-PI
Background radiation, originated 380.000 years after the              Paolo Saraceno, Ifs-Inaf, Rome, Italy. Italian aerospace
Big Bang. The Cosmic Microwave Background (CMB),                      firm AVIO supplied the solid-propellant engines of the
accidentally discovered in 1964 but foreseen by astro-                Ariane rocket employed for the satellites launching from
physics since 1940, is thought to be the weakest residual             the Kourou basis in Africa. The satellites themselves were
radiation originated by the Big Bang. Planck will be a sort           built by Italo-French Thales Allenia Space in 8 years □

                                                                                                     2009       Numero 1      SPACEMAG
Puoi anche leggere