Joel Levine: Perché dobbiamo tornare su Marte

Presso il TEDxNASA, lo scienziato planetario Joel Levine illustra alcune affascinanti e inspiegabili nuove scoperte su Marte: crateri pieni di ghiaccio, tracce di antichi oceani, e indizi convincenti della presenza, in un tempo remoto, di vita. Spiega inoltre i motivi per cui si deve tornare su Marte.

Voglio parlarvi di 4,6 miliardi di anni di storia

in 18 minuti.

Significa 300 milioni di anni al minuto.

Iniziamo con la prima foto ottenuta dalla NASA

del pianeta Marte.

Questo è un passaggio ravvicinato del Mariner IV

Fu scattata nel 1965.

Quando questa foto apparve,

quel ben noto giornale scientifico,

The New York Times, scrisse nell'editoriale,

"Marte non è interessante.

È un mondo morto. La NASA non dovrebbe più sprecare

tempo e risorse per studiare Marte."

Fortunatamente i nostri responsabili a Washington

presso la sede della NASA la pensavano diversamente.

Iniziammo quindi un ampio studio

del pianeta rosso.

Una delle questioni chiave nella scienza è,

"C'è vita oltre la Terra?"

Ritengo che Marte sia l'obiettivo più probabile

per trovare la vita oltre la Terra.

Tra pochi minuti vi farò vedere

dei dati sorprendenti che suggeriscono

la possibile esistenza di vita su Marte.

Fatemi iniziare con una foto del Viking,

Questa fu scattata dal Viking nel 1976.

La sonda Viking fu sviluppata e gestita al

Centro Ricerche Langley della NASA.

Nell'estate del 1976 lanciammo due moduli orbitanti e due moduli di atterraggio.

Avevamo quattro navicelle, due intorno a Marte,

due sulla superficie,

un traguardo strepitoso.

Questa è la prima foto scattata dalla

superficie di un pianeta.

Questa è la foto scattata dal modulo di atterraggio

della superficie di Marte.

Si, in effetti, il pianeta rosso è rosso.

Marte è la metà della dimensione della Terra.

Ma poiché 2/3 del pianeta Terra sono ricoperti dall'acqua

la superficie terrena di Marte

è paragonabile a quella della Terra.

Quindi, Marte è un posto abbastanza grande, sebbene sia grande la metà

Abbiamo ottenuto misurazioni topografiche

della superficie di Marte. Abbiamo identificato

le differenze di altitudine.

Conosciamo molto di Marte.

Marte ha il più grande vulcano del sistema solare,

Olympus Mons.

Marte ha il grand canyon

del sistema solare, Valles Marineris.

Un pianeta davvero interessante.

Marte ha il più grande

cratere da impatto del sistema solare,

Hellas Basin.

Un diametro di 3.200 km.

Se vi fosse capitato di essere su Marte

al momento dell'impatto

avreste passato proprio un brutto giorno.

(Risate)

Questo è l'Olympus Mons.

È più grande dello stato dell'Arizona.

I vulcani sono importanti perché contribuiscono

alla creazione delle atmosfere e degli oceani.

Qui stiamo vedendo le Valles Marineris,

il più grande canyon del sistema solare,

a confronto con la mappa degli Stati Uniti,

una lunghezza di 4.800 km.

Una delle caratteristiche più affascinanti di Marte,

secondo l'Accademia Nazionale delle Scienze,

che è anche uno dei maggiori 10 misteri dell'era dello spazio

è perché alcune aree di Marte

sono così fortemente magnetizzate.

È quello che chiamiamo campo magnetico crostale.

Ci sono delle regioni su Marte dove, per qualche ragione,

i cui motivi ci sono al momento sconosciuti,

la superficie è molto molto magnetizzata.

C'è dell'acqua su Marte?

La risposta è no, non c'è acqua liquida

sulla superficie di Marte, oggi.

Ma ci sono delle prove affascinanti

che ci suggeriscono che durante la storia iniziale di Marte

ci potrebbero essere stati fiumi

e flussi rapidi di acqua.

Oggi Marte è molto, molto asciutto.

Crediamo che ci sia dell'acqua nelle calotte polari.

Ci sono calotte polari al Polo Nord e al Polo Sud.

Ecco qui alcune immagini recenti.

Questa è da Spirit e Opportunity.

Queste immagini dimostrano che una volta

era presente dell'acqua che si muoveva molto velocemente sulla superficie di Marte.

Perché è importante l'acqua? L'acqua è importante

perché per esserci vita, deve esserci acqua.

L'acqua è l'ingrediente chiave

nell'evoluzione, nell'origine della vita su un pianeta.

Ecco qui alcune immagini di Antartica

e una foto del Mons Olympus,

caratteristiche molto simili, ghiacciai.

Ecco, questa è acqua ghiacciata.

Acqua ghiacciata su Marte.

Questa è la mia preferita. È stata scattata solo alcune settimane fa.

Non è stata molto pubblicizzata.

Questa è l'Agenzia Spaziale Europea.

Questa immagine è del Mars Express relativa ad un cratere su Marte

e, nel centro del cratere,

abbiamo trovato acqua allo stato liquido e ghiaccio.

Sono delle foto molto affascinanti.

Riteniamo che nei primi momenti di vita di Marte,

circa 4,6 miliardi di anni fa,

Marte era molto simile alla Terra.

Su Marte c'erano fiumi, laghi,

ma soprattutto Marte aveva degli oceani di dimensioni planetarie.

Crediamo che gli oceani fossero nell'emisfero nord.

Quest'area blu,

che indica una depressione di circa sei chilometri,

era l'area del vecchio oceano

sulla superficie di Marte.

Ma dove sono finiti gli oceani ricchi di acqua di Marte?

Beh, abbiamo un'idea.

Questa è una misurazione che abbiamo fatto alcuni anni fa.

da un satellite orbitante su Marte, chiamato Odyssey.

Acqua sotto la superficie su Marte,

ghiacciata sotto forma di ghiaccio.

Questa è la percentuale. Se è un color bluastro

significa 16 percento di peso.

16 percento, di peso, dell'interno

contiene acqua ghiacciata, o ghiaccio.

Quindi, c'è molta acqua sotto la superficie.

Il rilevamento più affascinante e inspiegabile,

secondo me, che abbiamo ottenuto su Marte,

è stato pubblicato ai primi dell'anno

nella rivista, Science.

Quello che stiamo cercando è la presenza di gas, metano,

CH4, nell'atmosfera di Marte.

Come potete vedere ci sono tre distinte aree di metano.

Perché è importante il metano?

Perché sulla terra, quasi tutto il metano,

il 99,9 per cento,

è prodotto da esseri viventi,

non piccoli omini verdi, bensì vita microscopica,

sotto o sulla superficie.

Ora abbiamo prove

che l'atmosfera di Marte è composta da metano,

un gas che, sulla Terra,

è di origine organogena,

prodotto da sistemi viventi.

Questi sono tre pennacchi, A, B1, B2.

E questo è il terreno che appare.

Sappiamo, da studi geologici,

che queste sono le regioni più antiche di Marte.

difatti, la Terra e Marte

sono entrambi vecchi 4,6 miliardi di anni.

La più antica roccia sulla terra è di soli 3,6 miliardi di anni

Il motivo per cui c'è una mancanza di un miliardo di anni

nella nostra comprensione geologica

è dovuto alle placche tettoniche.

La crosta della terra è stata riciclata.

Non abbiamo alcun riferimento geologico antecedente

il primo miliardo di anni.

Tale evidenza esiste invece su Marte.

Queste rocce che stiamo studiando

risalgono a 4,6 miliardi di anni fa

quando la Terra e Marte si formarono.

Era un martedì.

(Risate)

Questa è la mappa di dove

abbiamo fatto atterrare le nostre navicelle sulla superficie di Marte.

Questa è la Viking I, Viking II.

Questo è il rover Opportunity, e questo è Spirit.

Questo è Mars Pathfinder. Questo è Phoenix,

che abbiamo fatto atterrare due anni fa.

Notate che tutti i nostri rover e i moduli di atterraggio

sono finiti nell'emisfero nord.

Questo perché l'emisfero nord

è la regione dell'antico

bacino oceanico.

Non ci sono molti crateri,

poiché l'acqua ha protetto il bacino

dall'impatto di asteroidi e meteoriti.

Ma guardate nell'emisfero sud.

Nell'emisfero sud ci sono crateri da impatto,

e ci sono crateri vulcanici.

Ecco qui il bacino Hellas,

un luogo molto molto insolito, geologicamente.

Guardate dove si trova il metano, il metano è in un'area

caratterizzata da terreno molto accidentato.

Qual è il modo migliore per scoprire

i misteri esistenti su Marte?

Ce lo siamo chiesti 10 anni fa.

Abbiamo invitato i migliori 10 scienziati esperti di Marte

al Centro Ricerche di Langley per due giorni.

E gli abbiamo rivolto

i principali enigmi che non erano ancora stati risolti.

Abbiamo trascorso due giorni nel decidere

come rispondere al meglio a queste domande.

Il risultato del nostro incontro

è un aereo robotizzato, chiamato ARES, alimentato da un motore a razzo.

Aerial Regional-scale Environmental Surveyor.

Qui c'è un modello dell'ARES.

E' un modello in scala 1:5.

Questo jet è stato progettato al Centro Ricerche Langley.

Se esiste un luogo sulla terra

dove è possibile costruire un aereo in grado di volare su Marte

quello è il Centro Ricerche Langley,

per quasi 100 anni,

è stato il centro aeronautico d'eccellenza in tutto il mondo.

Possiamo volare a circa un chilometro dalla superficie.

Percorrere centinaia di chilometri,

e volare a circa 700 km all'ora.

Possiamo fare cose che i rover non sono in grado di fare

e che neppure i moduli d'atterraggio possono fare.

Possiamo volare sopra le montagne, i vulcani, i crateri da impatto.

Possiamo volare sopra le vallate.

Possiamo volare sopra il magnetismo di superficie,

le calotte polari, le distese di acqua sotto la superficie.

Possiamo cercare anche la vita su Marte.

Ma, di pari importanza,

mentre voliamo attraverso l'atmosfera di Marte,

trasmettiamo il nostro viaggio,

il primo viaggio di un aereo oltre la terra,

trasmettiamo quelle immagini verso la Terra.

Il nostro obiettivo è di convincere il popolo Americano

che paga per questa missione tramite le tasse.

Ma ancora più importante, dovremo

ispirare la prossima generazione di scienziati,

tecnici, ingegneri e matematici.

Questa è un'area critica della sicurezza nazionale,

e della vitalità economica, per essere sicuri

di riuscire a generare la prossima generazione

di scienziati, ingegneri, matematici e tecnici.

Questo è come appare ARES

mentre vola su Marte.

L'abbiamo pre-programmato.

Voleremo dove sarà presente il metano.

Abbiamo degli strumenti sull'aereo

che riescono a monitorare, ogni tre minuti, l'atmosfera di Marte.

Siamo alla ricerca di metano

e di altri gas

prodotti da sistemi viventi.

Individueremo con precisione da dove emanano i gas.

Perché siamo in grado di misurare il gradiente fino all'origine.

Così potremmo indirizzare la prossima missione

affinché atterri proprio in quell'area.

Ma come riusciremo a trasportare un aereo su Marte?

In due parole, molto attentamente.

Il problema è che non possiamo farlo volare fino a Marte,

lo mettiamo invece su una navicella spaziale

e la lanciamo verso Marte.

Il problema è che il diametro massimo

della navicella spaziale è di 2,7 metri.

ma ARES ha un'apertura alare di 6,4 metri ed è lungo 5,2 metri.

Come lo mandiamo su Marte?

Lo pieghiamo,

e lo spediamo su una navicella spaziale.

L'abbiamo inserito in una struttura chiamata scudo-aereo.

Questo è quello che faremo.

Abbiamo anche un breve video che descrive la procedura.

Video: 5,4,3,2,1.

Avvio del motore principale. Decollo.

Joel Levine: Questo è un lancio dal Centro Spaziale Kennedy in Florida.

Questa navicella impiega 9 mesi

per arrivare su Marte.

Entra nell'atmosfera di Marte.

Calore molto elevato.

SI tratta di calore frizionale. Sta viaggiando a 29.000 chilometri all'ora.

Un paracadute si apre per rallentare la discesa.

Le mattonelle termiche si staccano.

L'aereo è esposto all'atmosfera per la prima volta.

Si spiegano le ali.

Si avviano i motori a propulsione.

Crediamo che in una sola ora di volo

potremmo riscrivere i libri si testo su Marte

effettuando misurazioni ad alta risoluzione dell'atmosfera,

cercando gas di origine organogena,

cercando gas di origine vulcanica,

studiando la superficie, studiando il magnetismo

sulla superficie, che al momento non comprendiamo,

così come un'altra dozzina di altre aree.

Sbagliando si impara.

Come sappiamo che non falliremo?

Perché abbiamo testato modelli ARES,

molti modelli in mezza dozzina di tunnel del vento

per otto anni presso il Centro Ricerche Langley della NASA,

con le medesime condizioni di Marte.

Inoltre, con la stessa importanza,

abbiamo testato ARES nell'atmosfera terrestre,

a 30 km d'altezza,

che è paragonabile, in termini di densità e pressione

all'atmosfera di Marte dove voleremo.

Ora, 30 km, in un viaggio aereo verso Los Angeles

si vola a 11 km d'altezza.

Noi abbiamo svolto i test a 30 km d'altitudine.

Vi voglio far vedere uno dei nostri test.

Questo è un modello a scala 1:2.

Questo è un pallone ad elio ad altitudine elevata

Qui siamo sopra Tilamook, nell'Oregon.

Abbiamo messo l'aereo piegato nel pallone.

Ci sono volute circa tre ore per arrivare lassù

Poi l'abbiamo rilasciato a comando

a 31 km d'altezza.

abbiamo dispiegato l'aereo e tutto ha funzionato perfettamente.

Abbiamo fatto

test ad alta e bassa altitudine,

per perfezionare la tecnica.

Siamo pronti per partire.

Ho un modello in scala qui.

Ma abbiamo un modello a dimensioni reali

in deposito presso il Centro Ricerche Langley della NASA.

Siamo pronti per partire. Abbiamo solo bisogno di un assegno da parte della NASA

(Risate)

per coprire i costi.

Sono disposto a donare il mio compenso per il discorso odierno

per la missione.

In realtà non c'è alcun compenso per queste conferenze.

Questo è il team ARES.

Ci sono 150 scienziati, ingegneri,

dove lavoriamo con il Jet Propulsion Laboratory,

il Centro Goddard Space Flight,

il Centro Ricerche Ames e una mezza dozzina di grosse università

e imprese che stanno sviluppando questo progetto.

È un grande sforzo. È tutto presso il Centro Ricerche NASA Langley.

Lasciatemi concludere dicendo che,

non molto lontano da qui,

da qualche parte a Kittyhawk, Nord Carolina,

poco più di 100 anni fa

venne scritta la storia

quando avvenne il primo volo a motore di un aereo.

Ora siamo sul punto di fare qualcosa

compiere il primo volo di un aereo

al di fuori dell'atmosfera terrestre.

Siamo pronti a far volare questo su Marte,

riscrivere i libri di testo su Marte.

Se siete interessati a maggiori informazioni

abbiamo un sito che descrive quest'entusiasmante

e affascinante missione, e i motivi per cui la vogliamo.

Grazie mille.

(Applausi)