Alice Lucchetti, ricercatrice all’Inaf di Padova che ha partecipato nel gruppo di lavoro dell’Esa per decidere la destinazione della prossima missione di classe “large”. Destinazione: il mondo ghiacciato Encelado
L’Agenzia spaziale europea (Esa) vuole una missione su Encelado, uno dei satelliti di Saturno. Sesto per grandezza, Encelado nasconde sotto una crosta ghiacciata un enorme e profondo oceano di acqua liquida, che dà informazione di sé attraverso pennacchi d’acqua che fuoriescono da alcune fessure nel ghiaccio. Non una missione qualsiasi, bensì la prima missione di taglia large del prossimo programma osservativo dell’Esa Voyage 2050. Il tema generale di questa classe di missioni, “Lune dei pianeti giganti del Sistema solare”, era stato scelto alla fine del 2021. La missione, in particolare, dovrebbe concentrarsi sull’abitabilità del mondo oceanico, studiando i legami tra l’interno e l’ambiente circostante, ricercando segni di vita passata o presente e cercando di identificare la chimica che consente la vita in superficie. A decidere il candidato più promettente fra tutti, e ad aiutare l’agenzia nella definizione di una possibile missione, un gruppo di scienziati esperti selezionati per competenza e conoscenza a partire da una call aperta. Fra loro, Alice Lucchetti, ricercatrice dell’Inaf di Padova, che Media Inaf ha raggiunto per un’intervista.
Lucchetti, in cima alla lista dei desideri dell’Esa c’è dunque Encelado. Desideri, appunto: stiamo parlando per ora solo di un report, per quanto corposo. Un wishful thinking messo nero su bianco. O c’è anche qualcosa di concreto?
«Direi che non è solo un desiderio, ma assolutamente qualcosa che si concretizzerà nel futuro. Il gruppo di lavoro è nato a valle delle raccomandazioni presentate nel report Voyage 2050 dell’Agenzia spaziale europea, pubblicato nel dicembre 2021, riguardo le possibili destinazioni della prossima missione large dell’Esa (L4). Stiamo parlando di una missione che dovrà raggiungere le lune dei pianeti giganti, identificati come target scientifico di questa missione, ed essere lanciata negli anni 2040. Quindi la missione è assolutamente nel programma Esa! Abbiamo lavorato per due anni per analizzare e vagliare le possibili destinazioni di una missione di questo tipo e per supportare l’Agenzia spaziale europea nel cominciare a fare studi di fattibilità volti a identificare anche le soluzioni e le sfide tecnologiche necessarie per raggiungerle».
Quali aspetti avete analizzato in questi due anni di lavoro? E perché alla fine ha vinto Encelado?
«All’inizio c’è stata molta discussione per identificare le domande scientifiche alle quali si vuole rispondere con una missione di questo tipo. Quando si parla di lune dei pianeti giganti, le prime che vengono in mente sono quelle che potrebbero avere un oceano di acqua liquida al loro interno e che potrebbero quindi ospitare una qualche forma di vita (per come la conosciamo). Abbiamo però anche considerato alcuni ambienti in cui la chimica si basa su altri solventi, come il caso di Titano, caratterizzato dalla presenza di laghi di idrocarburi. Abbiamo poi identificato le domande scientifiche cardine a cui questa missione dovrebbe rispondere, concentrandoci in particolare sull’abitabilità di questi “mondi oceanici”, sulla loro chimica prebiotica e sulla possibilità di identificare biosignatures – tutti temi che permetterebbero di fare un passo in avanti notevole nell’esplorazione rispetto alle missioni passate e in programma. Ci siamo poi concentrati sulle possibili destinazioni restringendo il campo alle lune di Giove e Saturno (Ganimede, Europa, Encelado e Titano), analizzando per ciascuna di esse se gli obiettivi scientifici individuati potessero essere soddisfatti e – altrettanto importante – se fossero già raggiunti da missioni spaziali (in essere o future) dalle altre agenzie spaziali del mondo. Questo ci ha permesso di identificare la luna Encelado come miglior candidata per la prossima missione L4».
Ci sono possibilità concrete di trovare forme di vita?
«La luna Encelado possiede quello che definiamo un ambiente abitabile, dal momento che ospita un oceano liquido al suo interno, e tradisce la presenza di elementi definiti essenziali per la vita (i cosiddetti Chnops, gli elementi più presenti nella chimica organica) e di una sorgente di energia chimica. Considerando quindi l’elevata rilevanza scientifica di questo target e la mancanza di future missioni programmate verso questa destinazione, la luna Encelado è risultata essere il target più interessante. Sicuramente, date le condizioni al contorno e quello che finora conosciamo di Encelado, direi proprio che, se presente, avremo la possibilità di trovare forme di vita».
Encelado visto dalla sonda Cassini, che ha orbitato attorno a Saturno e le sue lune dal 2004 al 2017. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech/University of Arizona/Lpg/Cnrs/University of Nantes/Space Science Institute
Lei, personalmente, aveva altre preferenze?
«Le lune ghiacciate del Sistema solare esterno sono state il mio primo amore, quindi sono felicissima che la luna Encelado sia la migliore candidata. Devo dire che anche se fosse risultata Europa la miglior scelta, ne sarei stata entusiasta in egual modo. Entrambe le lune sono dei mondi pazzeschi!»
Encelado è una meta davvero ambiziosa, per un’agenzia come l’Esa che, da sola, non ha ancora messo piede sulla Luna, unica fra le grandi agenzie spaziali, né fatto un atterraggio di successo su Marte. Perché con Encelado dovrebbe andare meglio?
«È assolutamente vero, ma è anche vero che per una missione che deve studiare l’abitabilità delle lune del Sistema solare esterno, è necessario avere non solo un orbiter, ma anche un elemento che possa fare misure in situ della luna selezionata. Avendo definito quali dovevano essere gli obiettivi scientifici principali di una missione di questo tipo, abbiamo poi identificato differenti scenari di missione. Due di questi sono stati analizzati dalla Concurrent Design Facility (Cdf) dell’Esa per verificarne la fattibilità. Ad esempio, nel caso di Encelado abbiamo pensato a una soluzione di missione con un orbiter, un sistema di sampling del plume e un soft lander che dovrebbe atterrare al polo sud e analizzare i campioni della superficie: un’idea che è stata valutata ottima dallo studio di fattibilità per una missione L4. Mi chiede se con Encelado dovrebbe andare meglio? Beh, direi che c’è sempre una prima volta».
E adesso, che succede? Come comincia, a partire da questo report, la fase di progettazione della missione reale?
«Il nostro compito si è concluso con la stesura di questo report dove abbiamo riportato tutte le raccomandazioni scientifiche per la prossima missione L4. I concetti di missioni presentati in questo report potrebbero rivoluzionare la nostra conoscenza riguardo l’abitabilità delle lune di Saturno garantendo a Esa un primato nell’esplorazione delle lune dei pianeti giganti. Ma adesso tocca a Esa, che dovrà chiamare e riunire la comunità per cominciare a progettare realmente questa missione».