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16 mesi all'esterno della ISS: particolari alghe sopravvivono alle condizioni estreme dello spazio

Lo spazio è un po’ meno inospitale del previsto, almeno questo è quanto emerso in seguito ad un esperimento a lungo termine svolto su alcune alghe e portato avanti da Fraunhofer-Gesellschaft, una delle più grandi organizzazioni di ricerca applicata in Europa, grazie alla collaborazione del governo tedesco e altri partner internazionali, tra cui la Stazione Spaziale Internazionale ISS.

Il progetto, capitanato dal Dr. Thomas Leya, a capo del team Extremophile Research & Biobank CCCryo appartenente alla sezione Bioanalytics and Bioprocesses IZI-BB di Fraunhofer a Postdam, rientra all'interno di un programma più ampio del Centro Aerospaziale Tedesco, chiamato Biology and Mars Experiment (BIOMEX). (Nota: CCCryo è l'acronimo di Culture Collection of Cryophilic Algae).

Lo scopo del progetto è stato quello di valutare la resistenza alle condizioni estreme offerte dallo spazio da parte di alcune alghe. Infatti, non potendo ricreare le medesime condizioni in laboratorio, il team di ricerca di Leya ha inviato sulla ISS alcuni campioni di alga attraverso l'utilizzo di un modulo Progress russo in data 13 luglio 2014, mentre le operazioni di rientro sono state affidate recentemente ad una capsula Soyuz.

Come lecito attendersi, le alghe prese in considerazione presentano delle specifiche peculiarità, tra cui particolari geni in grado di renderle naturalmente resistenti alle condizioni climatiche più rigide presenti sul globo. I campioni sono stati quindi scelti in base alla presenza dei geni Sphaerocystis sp. e il cianobatterio Nostoc sp., rispettivamente caratteristici delle alghe verdi norvegesi e delle alghe blu-verdi delle regioni antartiche, veri e propri esempi viventi di alghe in grado di sviluppare strategie di adattamento in grado di contrastare il freddo e l'essicazione.

I campioni ottenuti sono stati quindi trasportati sulla ISS per poter verificare la loro capacità di resistere, per un periodo di tempo prolungato, a condizioni che includono forti sbalzi termici, intense radiazioni UV e assenza di acqua prolungata. Le alghe in questione avevano già dimostrato di essere completamente resistenti a questi fattori durante la sperimentazione in laboratorio, tuttavia l'esperimento sulla ISS ha portato a risultati ancor più sorprendenti, dal momento che i campioni sono rimasti esposti alle condizioni estreme dello spazio nella parte esterna della ISS per ben 16 mesi, con solo un semplice filtro a densità neutra ad occuparsi di attenuare l'effetto delle radiazioni UV.

Tutti i cambiamenti di temperatura e di intensità delle radiazioni cosmiche sono stati monitorati e registrati attraverso una strumentazione dedicata; l'analisi del loro log sarà utile al fine di analizzare le esatte condizioni a cui sono stati sottoposti i campioni in questi 16 mesi, tornati intatti sulla Terra e in grado di dare il via a nuove colonie di alghe.

Ora che le alghe sono state recuperate non si può certo dire che l'esperimento sia concluso. Al momento i campioni sono in fase di analisi presso la Technische Universität di Berlino, la quale accerterà se il periodo trascorso nello spazio ha provocato danni nel DNA delle alghe e, nel caso in cui fossero presenti, quali sono le conseguenze di ciò. Le radiazioni UV a cui sono state esposte, infatti, sono estremamente pericolose per il DNA degli esseri umani, tuttavia ogni forma di vita reagisce in maniera diversa a queste condizioni avverse.

I risultati che produrrà questa ricerca saranno particolarmente interessanti, in quanto il loro campo di applicazione è molto vasto; si va dalla cosmetica, grazie alla realizzazione di protezioni solari che possano sfruttare le proprietà di queste alghe, sino alla possibilità di utilizzarle come aspetto fondamentale in una prossima spedizione su Marte. Ed è proprio questo lo scopo finale di questo esperimento; aiutare l'uomo a trovare soluzioni in grado di adattarsi a condizioni climatiche molto diverse da quelle naturalmente disponibili sulla Terra.

L'utilizzo di queste alghe, infatti, potrebbe rappresentare una base importante da cui partire per avviare la produzione indipendente di ossigeno sul pianeta rosso, uno degli aspetti principali per permettere ai moduli abitativi e alle prime colonie di potersi sostenere autonomamente. Ma non solo ossigeno, dal momento che le alghe sono anche un'importante fonte di proteine e potranno aiutare i primi coloni nella realizzazione dei pasti, sia durante la fase di viaggio che di insediamento. Abbiamo visto come Marte rappresenti una frontiera sempre più ambita da enti pubblici e privati, i quali si stanno preparando a quella che sembra essere la prossima grande corsa allo spazio. Tra tutti troviamo in testa Elon Musk, pronto a lanciarsi alla conquista del pianeta rosso con un progetto dettagliato e ambizioso; chissà che anche lui non abbia trovato particolarmente stimolante l'esperimento di Fraunhofer.

Five Famous Pulsars from the Past 50 Years

Early astronomers faced an obstacle: their technology. These great minds only had access to telescopes that revealed celestial bodies shining in visible light. Later, with the development of new detectors, scientists opened their eyes to other types of light like radio waves and X-rays. They realized cosmic objects look very different when viewed in these additional wavelengths. Pulsars — rapidly spinning stellar corpses that appear to pulse at us — are a perfect example.

The first pulsar was observed 50 years ago on August 6, 1967, using radio waves, but since then we have studied them in nearly all wavelengths of light, including X-rays and gamma rays.

Typical Pulsar

Most pulsars form when a star — between 8 and 20 times the mass of our sun — runs out of fuel and its core collapses into a super dense and compact object: a neutron star. 

These neutron stars are about the size of a city and can rotate slowly or quite quickly, spinning anywhere from once every few hours to hundreds of times per second. As they whirl, they emit beams of light that appear to blink at us from space.

First Pulsar

One day five decades ago, a graduate student at the University of Cambridge, England, named Jocelyn Bell was poring over the data from her radio telescope - 120 meters of paper recordings.

Image Credit: Sumit Sijher

She noticed some unusual markings, which she called “scruff,” indicating a mysterious object (simulated above) that flashed without fail every 1.33730 seconds. This was the very first pulsar discovered, known today as PSR B1919+21.

Best Known Pulsar

Before long, we realized pulsars were far more complicated than first meets the eye — they produce many kinds of light, not only radio waves. Take our galaxy’s Crab Nebula, just 6,500 light years away and somewhat of a local celebrity. It formed after a supernova explosion, which crushed the parent star’s core into a neutron star. 

The resulting pulsar, nestled inside the nebula that resulted from the supernova explosion, is among the most well-studied objects in our cosmos. It’s pictured above in X-ray light, but it shines across almost the entire electromagnetic spectrum, from radio waves to gamma rays.

Brightest Gamma-ray Pulsar

Speaking of gamma rays, in 2015 our Fermi Gamma-ray Space Telescope discovered the first pulsar beyond our own galaxy capable of producing such high-energy emissions. 

Located in the Tarantula Nebula 163,000 light-years away, PSR J0540-6919 gleams nearly 20 times brighter in gamma-rays than the pulsar embedded in the Crab Nebula.

Dual Personality Pulsar

No two pulsars are exactly alike, and in 2013 an especially fast-spinning one had an identity crisis. A fleet of orbiting X-ray telescopes, including our Swift and Chandra observatories, caught IGR J18245-2452 as it alternated between generating X-rays and radio waves. 

Scientists suspect these radical changes could be due to the rise and fall of gas streaming onto the pulsar from its companion star.

Transformer Pulsar

This just goes to show that pulsars are easily influenced by their surroundings. That same year, our Fermi Gamma Ray Space Telescope uncovered another pulsar, PSR J1023+0038, in the act of a major transformation — also under the influence of its nearby companion star. 

The radio beacon disappeared and the pulsar brightened fivefold in gamma rays, as if someone had flipped a switch to increase the energy of the system. 

NICER Mission

Our Neutron star Interior Composition Explorer (NICER) mission, launched this past June, will study pulsars like those above using X-ray measurements.

With NICER’s help, scientists will be able to gaze even deeper into the cores of these dense and mysterious entities.

For more information about NICER, visit https://www.nasa.gov/nicer

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40 YEARS AGO TODAY: The surface of Mars, as seen by NASA’s Viking 2 lander, September 25, 1977.

New Horizons ha ufficialmente finito la sua missione primaria! L'ultimo bit di dati ottenuti durante il fly-by del 14 luglio 2015 è stato ricevuto dalla stazione di terra della NASA, a Canberra in Australia, martedì alle 11.48 ora italiana.

Questa sonda ha collezionato più di 50 GB di dati durante il suo paesaggio ravvicinato intorno a Plutone e Caronte e li ha inviati a terra impiegando poco più di un intero anno. La velocità di downlink è stata di 2'000 bit al secondo, una minuscola frazione rispetto alle connessioni a cui siamo abituati. Ora può iniziare la lunga fase di processing dei dati completi, che per adesso sono solo lunghe catene di 0 e 1.

Gli ingegneri di missione effettueranno un'ultima data review prima di cancellare definitivamente i dati sui due hard disk presenti a bordo della sonda, in vista delle nuove osservazioni scientifiche previste per il 2019. Il primo gennaio di quell'anno, infatti, New Horizons passerà a soli 3'000 km da 2014MU69, un antico corpo celeste presente ai confini del nostro sistema solare e scoperto due anni fa dal telescopio Hubble.

Nell'immagine potete vedere una delle scoperte più fresche del team di New Horizons: possibili nuvole intorno ai rilievi montuosi di Plutone.

John H. Glenn, 1921-2016 Time and Life magazine covers circa 1962 and 1998. One pair covered the flight of Friendship 7, the other, STS-95.

Una futura missione per l'atterraggio una sonda robotizzata sulla luna ghiacciata di Giove, Europa, potrebbe essere nei progetti della NASA. La relazione sul potenziale valore scientifico di tale missione, si propone di coinvolgere la comunità scientifica più ampia sui meriti di tale ricerca. L'obiettivo primario è la ricerca di prove di vita.

I think we made something entirely new

Apollo 11 astronauts Neil Armstrong and Buzz Aldrin on the Moon, illustrated in the Houston Post, July 21, 1969.