Dobbiamo andare su Venere il prima possibile

JPL-Caltech

Venere ha giocato a lungo il secondo violino del fratello più rosso, più piccolo e più distante. Dato quanto inospitali abbiamo imparato ad essere Venere, abbiamo trascorso la maggior parte del secolo scorso riponendo alcune delle nostre più grandi speranze di trovare segni di vita extraterrestre su Marte.

Tutto è cambiato questa settimana.

Lunedì è stato annunciato un gas particolare chiamato fosfina era stato avvistato tra le nuvole sopra Venere. Il gas è prodotto dai microbi qui sulla Terra e, dopo che la maggior parte dei processi non biologici conosciuti sono stati esclusi, la scoperta ha rinnovato le speranze che ci sia vita su Venere. Ora dobbiamo saperlo con certezza.

Per entrare davvero nel vivo di questa domanda, dobbiamo andare su Venere, afferma Paul Byrne, scienziato planetario della North Carolina State University e sedicente evangelico di Venere. In effetti, potrebbe essere il momento di pensare di no appena su quale dovrebbe essere la prossima missione su Venere, ma come sarebbe un'era completamente nuova di esplorazione di Venere: una flotta di missioni multiple che esplorano Venere di concerto come facciamo attualmente con Marte.

Dopotutto, c'è solo così tanto che puoi fare con gli strumenti a terra. Venere è estremamente luminosa e molti dei grandi telescopi terrestri non possono osservarla correttamente, afferma Sara Seager, un'astronoma del MIT e uno dei coautori del nuovo studio sulla fosfina. Questa luminosità, causata dall'intenso riflesso della luce solare dalle sue dense nubi ed evidenziata dalla sua vicinanza alla Terra, fondamentalmente acceca i nostri strumenti dal fare osservazioni dettagliate del pianeta. È come cercare di guardare la strada mentre gli abbaglianti di un'altra macchina sono puntati nella tua direzione. I telescopi spaziali potrebbero andare meglio, ma Seager afferma che è ancora troppo presto per dire se soffriranno dello stesso problema.

E mentre i telescopi sulla Terra possono rilevare tracce di fosfina e altri gas interessanti, non c'è modo di sapere se sono prodotti dalla vita o da qualche altra chimica esotica, come il vulcanismo. Mentre Seager e il suo team lo hanno fatto completamente escluso conosciuto cause naturali della fosfina su Venere, il pianeta potrebbe benissimo ospitare una geochimica che non avremmo mai pensato possibile. Rispondere a queste domande ed escludere completamente le spiegazioni naturali significa che dobbiamo avvicinarci.

Allora andiamo su Venere!

Certo, è più facile a dirsi che a farsi. Le temperature in superficie raggiungono i 464 °C torridi e le pressioni sono 89 volte superiori a quelle della Terra. Solo l'Unione Sovietica è atterrata con successo sulla superficie venusiana: il suo lander Venera 13 ha funzionato per 127 minuti prima di soccombere alle intemperie nel 1982. Non è facile giustificare la spesa di centinaia di milioni o addirittura miliardi di dollari per una missione che potrebbe finire in questione di ore e non darci ciò di cui abbiamo bisogno.

Quindi un orbiter è l'inizio più sensato. A differenza delle osservazioni a terra, gli orbiter possono scrutare nell'atmosfera e si divertirebbero meglio a osservare come la fosfina o altre potenziali firme biologiche cambiano nel tempo o in quali regioni sono più concentrate. Gli esseri umani hanno esperienza con tali missioni. L'ultimo grande orbita attorno a Venere è stato il Venus Express dell'ESA, che ha studiato Venere per otto anni fino a quando gli ingegneri non hanno perso il contatto con esso, probabilmente perché aveva esaurito il carburante. Attualmente, l'unico veicolo spaziale che esplora Venere è l'orbiter giapponese Akatsuki, arrivato nel 2015 per studiare il clima e il tempo del pianeta. Sta facendo una buona scienza, ma non ha strumenti che possano davvero sondare la chimica atmosferica e cercare segni di vita organica.

Un orbiter offre anche l'opportunità di realizzare progetti più audaci e avventurarsi direttamente tra le nuvole. UN missione di ritorno del campione potrebbe essere possibile, in cui un veicolo spaziale vola nell'atmosfera e imbottiglia del gas da riportare sulla Terra per le analisi di laboratorio. Byrne osserva che molte proposte nel corso degli anni hanno richiesto di far cadere qualcosa nell'atmosfera stessa per cercare più firme biologiche o persino materia organica. Per mantenere una tale piattaforma in aria il più a lungo possibile (potenzialmente settimane o mesi alla volta), gli ingegneri hanno proposto di rallentarne la discesa usando palloncini o rotori.

Scelte difficili

Cercare di trovare la vita su un altro pianeta, tuttavia, non è semplicemente una passeggiata dal punto A al punto B. Nessuna singola missione su Venere sarà in grado di portare a termine tutto il lavoro necessario per rispondere alla domanda. La NASA ha già due potenziali missioni Venere in lavorazione. DAVINCI+ è una sonda che si tufferebbe direttamente nell'atmosfera di Venere e ne studierebbe la composizione chimica utilizzando più spettrometri nel corso di una discesa di 63 minuti. VERITAS è un orbiter che utilizzerebbe una combinazione di radar e spettroscopia nel vicino infrarosso per scrutare oltre le spesse nubi del pianeta e aiutarci a comprendere la geologia e la topografia della superficie. Ricerche passate suggeriscono che il pianeta potrebbe avere un vulcanismo attivo e potrebbe essere stato un tempo sede di oceani poco profondi, ma l'incapacità di mappare otticamente la superficie ha reso impossibile finora la verifica di queste teorie.

Ogni missione potrebbe rivelare nuovi interessanti indizi che ci avvicinano alla determinazione se c'è vita lì, ma nessuno dei due sarebbe in grado di rispondere a questa domanda da solo. Quando si tratta di fosfina, ad esempio, DAVINCI+ potrebbe avere la fortuna di determinare in quali parti dell'atmosfera è concentrato questo gas. Ma se viene prodotto in superficie, la sonda non avrà necessariamente gli strumenti per identificare la posizione . VERITAS potrebbe trovare il sito di una strana geochimica, ma senza effettivamente campionare la fosfina direttamente nelle nuvole, non ci sarebbero prove sufficienti per collegare i due misteri.

Pensare in grande

Byrne è ottimista nel voler vedere un programma di esplorazione completo per Venere simile a quello che abbiamo già visto per Marte. Su quel pianeta, ci sono orbitanti che immaginano il paesaggio, misurano la fuga atmosferica e la chimica e rilevano il tempo. Ci sono rover incaricati di comprendere le sostanze organiche a terra e cercare segni di vita. Ci sono lander che osservano la geologia interna e misurano l'attività sismica del pianeta.

Immagina un programma simile su Venere, con più missioni in esecuzione contemporaneamente. Nell'ambito di un tale programma, sia VERITAS che DAVINCI+ lavoreranno insieme ad altre missioni per isolare biosignature come la fosfina e vedere davvero se sono prove di vita esistente o meno. Mi dispiacerebbe dover scegliere l'uno rispetto all'altro, dice Byrne. Ma anche se avessimo entrambi, sosterrei comunque più missioni.

Queste due missioni ( più altri due ) sono in corsa per ottenere il via libera dalla NASA il prossimo aprile. Le finestre di lancio su Venere (quando il pianeta è più vicino alla Terra) si verificano ogni 19 mesi. Se viene selezionato uno dei due, non verrebbe lanciato prima del 2026 e richiederebbero almeno alcuni mesi per effettuare il viaggio.

Altre missioni potrebbero certamente accadere e prima. L'agenzia spaziale indiana sta discutendo del lancio nel 2023 di un orbiter su Venere chiamato Shukrayaan-1 per studiare la chimica atmosferica. Rocket Lab, con sede in Nuova Zelanda, vuole lanciare un piccolo satellite chiamato Photon per un sorvolo di Venere già nel 2023. Quella missione sarebbe distribuire una piccola sonda nell'atmosfera venusiana per raccogliere dati, anche se probabilmente porterebbe un solo strumento, limitando la portata di qualsiasi ricerca risultante. Byrne sottolinea che potrebbe valere la pena cercare di costruire un programma partendo da più missioni più economiche come Photon piuttosto che da alcune molto costose come DAVINCI+ e VERITAS. Seager afferma che i suoi piani immediati sono di condurre uno studio sul concetto di missione per una missione agile a basso costo, in collaborazione con Iniziative rivoluzionarie (timonato dal miliardario russo-israeliano Yuri Milner).

E sebbene le missioni in superficie siano difficili da portare a termine, c'è sempre stato un flusso costante di proposte su come migliorare l'ingegneria dei veicoli spaziali per far durare più a lungo qualsiasi lander. Uno degli scienziati della NASA, chiamato Long-Lived In-situ Solar System Exploration, richiede la costruzione di componenti elettronici e hardware in grado di resistere all'ambiente punitivo di Venere per un massimo di 60 giorni. Tuttavia, quel tipo di lander probabilmente non sarebbe pronto fino al prossimo decennio.

Anche se non troviamo segni di vita su Venere, anche questo è interessante: significherà che Venere e la Terra erano due pianeti che sono nati in modo molto simile e sono finiti con destini radicalmente diversi. Ciò solleva ancora domande profonde a cui è necessario rispondere, afferma Byrne. Ma per rispondere, abbiamo bisogno di un programma per studiare il pianeta.

nascondere