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Abbiamo colonizzato la luna con i tardigradi?

Il lander lunare Beresheet doveva trasportare sulla Luna libri, campioni di DNA e alcune migliaia di orsi acquatici. Cosa è successo?

Categorie Biologia · Spazio

Era poco prima della mezzanotte dell’11 aprile al centro di controllo della missione Israel Aerospace Industries a Yehud, in Israele. Solo pochi secondi prima dell’atterraggio programmato, il centro non riceve più i dati della telemetria. Il controllo della missione aveva perso il contatto con l’astronave, che si è schiantata sulla Luna poco dopo, trasportando con sé dei passeggeri particolari: dei tardigradi.

La navicella trasportava sulla Luna la prima biblioteca lunare della fondazione, un archivio delle dimensioni di un DVD contenente 30 milioni di pagine di informazioni, campioni di DNA umano e migliaia di tardigradi, quei microscopici “orsetti d’acqua” che possono sopravvivere praticamente in qualsiasi ambiente, compreso lo spazio. Quando gli israeliani confermarono che Beresheet era stato distrutto, è sorta una domanda: abbiamo appena mandato l’animale più resistente dell’universo conosciuto sulla superficie della Luna?

Credit: Getty images

Tardigradi sulla Luna: gli invertebrati che potrebbero sopravvivere all’apocalisse

I tardigradi, noti anche come “waterbears” (orsi d’acqua), sono animali microscopici che possono sopravvivere per anni senza cibo né acqua. È noto che i tardigradi entrano in stati dormienti in cui tutti i processi metabolici si fermano e l’acqua nelle loro cellule viene sostituita da una proteina che trasforma efficacemente le cellule in vetro. Gli scienziati hanno rianimato i tardigradi che hanno trascorso fino a 10 anni in questo stato disidratato, anche se in alcuni casi, potrebbero essere in grado di sopravvivere molto più a lungo senza acqua. Nonostante siano lunghi meno di un millimetro, è abbastanza semplice fotografarli.

I tardigradi sono creature da 100 a 1000 micron di lunghezza massima e vivono principalmente in ambienti di acqua dolce. Essi sono anche in grado di sopravvivere in condizioni ambientali estreme, condizioni quali basse temperature, vuoto e radiazioni che per gli essere umani sarebbero mortali. Sono anche sopravvissuti all’esposizione nello spazio all’esterno di veicoli spaziali. Questa capacità di sopravvivere a condizioni estreme ha portato a suggerire che potrebbero essere un vettore per panspermia, cioè, movimento naturale della vita tra i corpi nello spazio.

La panspermia è una teoria scientifica secondo la quale le forme di vita più semplici si diffonderebbero in tutto il cosmo, trasportate dalle comete e da altri corpi celesti, per svilupparsi ovunque trovino condizioni ambientali favorevoli. Particolari modelli di panspermia, come la litopanspermia, coinvolgono il movimento di rocce che contengono la vita da una superficie planetaria all’altra.

L’immagine mostra la serie di orbite sempre più ampie intorno alla Terra che hanno permesso alla navicella di raggiungere la Luna. Credit: SpaceIL

Il primo ed ultimo viaggio di Beresheet

La navicella spaziale israeliana chiamata Beresheet ha tentato un atterraggio morbido, ma ha avuto problemi tecnici durante la discesa sulla superficie lunare. Lo scopo della missione era quello di scattare foto e condurre esperimenti. Il suo primo lavoro è stato quello di utilizzare le sue fotocamere ad alta risoluzione per scattare alcune foto, incluso un selfie che è riuscito a fare prima dell’incidente.

Stava quindi per misurare il campo magnetico del punto in cui è atterrato, un’area conosciuta come Mare Serenitatis, quando si è schiantato sulla superficie lunare. Il lander trasportava anche un riflettore della NASA per aiutare gli scienziati ad effettuare misurazioni accurate della distanza tra la Terra e la Luna.

In 60 anni di esplorazione spaziale, solo poche nazioni sono riuscite a raggiungere la Luna. Se il loro sbarco avesse funzionato, Israele sarebbe stata l’ultima nazione ad unirsi a questo “club d’élite”. Le origini di questa missione risiedono nel Google Lunar XPrize, una sfida internazionale che offre 20 milioni di dollari per il primo veicolo spaziale sviluppato privatamente per atterrare sulla Luna.

Dopo un viaggio di sette settimane per la Luna, la navicella spaziale robotica si è avvicinata all’orbita finale a 15 km dalla superficie. La missione, costata circa $100 milioni, è partita il 22 febbraio da Cape Canaveral in Florida, impiegando settimane per raggiungere la sua destinazione. Il viaggio della navicella l’ha portata su una serie di orbite sempre più ampie intorno alla Terra, prima di essere catturata dalla gravità della Luna e di entrare nell’orbita lunare il 4 aprile. 

La distanza media dalla Luna è di circa 380.000 km, Beresheet ha percorso più di 15 volte quella distanza: invece di sedersi da solo su un razzo che lo avrebbe messo sulla traiettoria perfetta verso la Luna, è decollato su un razzo SpaceX Falcon 9 insieme ad un satellite per le comunicazioni e ad un aereo sperimentale. Condividere il viaggio nello spazio ha ridotto significativamente i suoi costi di lancio, ma ha significato che il veicolo spaziale doveva intraprendere un percorso più “contorto”.

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Credit: Agide deCarvalho; premio Immagine dell’anno Olympus

Abbiamo davvero sparato con una pistola a dei tardigradi?

Un indagine ha testato se i tardigradi possono sopravvivere a impatti tipici di quelli che si possono trovare naturalmente nel Sistema Solare. Hanno scoperto che possono sopravvivere a impatti fino a 0,9 km s-1, che è equivalente a 1,14 GPa di pressione d’urto, ma non possono sopravvivere ad impatti superiori a questa.

La capacità dei tardigradi di sopravvivere a condizioni estreme è legata alla loro capacità di entrare in uno stato in cui si disidratano, espellendo più del 90% della loro acqua e producendo antiossidanti, ciò consente al loro tasso metabolico di scendere al di sotto dello 0,01% rispetto al normale. È in questo stato che i tardigradi sono stati testati negli studi.

Mentre la sopravvivenza dei tardigradi è stata testata più volte in statica, caricandoli fino a 600 MPa e 7,5 GPa, non si sa come sopravvivono agli shock da impatto. Di conseguenza, sono stati sparati tardigradi ad alta velocità con una pistola su bersagli di sabbia, sottoponendoli a urti da impatto per valutarne la sopravvivenza.

La potenziale sopravvivenza di tardigradi nelle collisioni con la superficie della Luna si dimostra impossibile per la velocità media di impatto. Tuttavia, una notevole frazione, circa il 40% del materiale espulso, impatta a velocità verticali abbastanza basse da permetterne la sopravvivenza.

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Selfie della navicella Beresheet prima dello schianto sulla Luna. Credit: SpaceIL

Tardigradi sulla Luna: missione di SpaceIL e contenuto del carico

Il Beresheet di SpaceIL è stato il primo lander lunare finanziato da privati ​​a tentare di atterrare sulla Luna. Nelle settimane successive all’incidente, Spivack, il fondatore di questa associazione, ha riunito i consulenti dell’Arch Mission Foundation nel tentativo di determinare se la biblioteca lunare fosse sopravvissuta all’incidente. Sulla base della loro analisi della traiettoria del veicolo spaziale e della composizione della biblioteca lunare, Spivack afferma di essere abbastanza fiducioso che la biblioteca, un oggetto delle dimensioni di un DVD fatto di sottili fogli di nichel, sia sopravvissuta all’incidente.

Spivack ha fondato la Arch Mission Foundation nel 2015. Il piano era creare archivi di tutta la conoscenza umana per spargerli sulla Terra e in tutto il sistema solare che potessero durare milioni, se non miliardi di anni.

La biblioteca lunare sul lander Beresheet consisteva in 25 strati di nichel, ciascuno spesso solo pochi micron. I primi quattro livelli contengono circa 60.000 immagini ad alta risoluzione di pagine di libri: essi includono manuali di lingua, libri di testo e chiavi per la decodifica degli altri 21 livelli. Quegli strati contengono quasi tutta la Wikipedia inglese, migliaia di libri classici e persino i segreti dei trucchi magici di David Copperfield.

Poche settimane prima che Spivack dovesse consegnare la biblioteca lunare agli israeliani, tuttavia, decise di includere del DNA nel carico utile. Un ingegnere del team di Spivack ha aggiunto un sottile strato di resina epossidica tra ogni strato di nichel, un equivalente sintetico della resina fossile. Nella resina hanno nascosto follicoli piliferi, campioni di sangue di Spivack e altri 24 campioni che, secondo lui, rappresentano una diversa sezione genetica di antenati umani. In questa resina sono stati posizionati anche alcuni tardigradi disidratati e campioni provenienti da importanti siti sacri, come l’albero della Bodhi in India. Inoltre, un altro migliaio di tardigradi disidratati, sono stati cosparsi su un nastro attaccato alla biblioteca con destino Luna.

Ironicamente, il nostro carico utile potrebbe essere l’unica cosa sopravvissuta a quella missione.

Spivack

Nel migliore dei casi, Beresheet ha espulso la biblioteca lunare della Arch Mission Foundation durante l’impatto e giace in un unico pezzo da qualche parte vicino al luogo dell’incidente. Fortunatamente per Spivack e la Fondazione Arch Mission, disperdere DNA e orsi d’acqua sulla luna è legale. La NASA ha creato un ufficio chiamato “Office of Planetary Protection” che fa una classifica delle missioni in base alla probabilità che i loro obiettivi siano di interesse per la nostra comprensione della vita.

Come tale, le missioni destinate a luoghi come Marte sono soggette a processi di sterilizzazione più severi rispetto alle missioni sulla Luna, che ha poche delle condizioni necessarie per la vita e non è a rischio di contaminazione. In effetti, Spivack non è nemmeno il primo a lasciare il DNA sulla Luna. Questo onore appartiene agli astronauti dell’Apollo, che tra tutte le missioni hanno lasciato più di 100 sacchi di feci umane sulla superficie lunare prima di tornare sulla Terra.

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