L’origine della vita è uno degli interrogativi più fondamentali e duraturi dell’umanità. Di recente, la Cina ha lanciato ufficialmente la sua missione di ritorno di campioni marziani (MSR), Tianwen-3, segnando un significativo passo avanti nell’esplorazione planetaria. La missione mira a riportare campioni marziani sulla Terra, dove strumenti di laboratorio avanzati saranno impiegati per condurre analisi complete, cercando di determinare se la vita sia mai esistita – o possa ancora esistere – su Marte.
Il Professor Yiliang Li, astrobiologo del Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Hong Kong (HKU), è un membro chiave del team scientifico di Tianwen-3 e coautore di un articolo di approfondimento pubblicato sulla rivista Nature Astronomy che delinea gli obiettivi della missione. Il suo ruolo consiste principalmente nel guidare un gruppo dell’HKU che sta lavorando alla selezione del sito di atterraggio per la missione MSR Tianwen-3.
C’è vita su Marte?
La Terra è l’unico pianeta che conosciamo ad ospitare la vita. La ricerca fa risalire l’origine della vita sulla Terra a circa 3,8 miliardi di anni fa, circa 700 milioni di anni dopo la formazione del nostro Sistema Solare. Basandosi su approcci teorici, sperimentali e osservativi, gli scienziati ritengono che l’evoluzione della Terra durante i suoi primi 700 milioni di anni l’abbia resa un pianeta capace di produrre vita e abitabile. Tuttavia, mancano ancora prove definitive sul fatto che la vita sulla Terra si sia sviluppata esclusivamente attraverso l’evoluzione indigena.
Come la Terra, Marte si trova all’interno della zona abitabile del nostro Sistema Solare. La ricerca suggerisce che Marte un tempo avesse un’atmosfera densa e un clima caldo e umido all’inizio della sua storia, rendendolo adatto all’emergere e allo sviluppo della vita microbica. Da una prospettiva astrobiologica, l’ambiente marziano primordiale era favorevole alla sopravvivenza di molti dei cosiddetti estremofili presenti sulla Terra.
La missione: portare Marte sulla Terra
La chiave della missione MSR della Cina risiede nell’identificazione dei materiali marziani che con maggiore probabilità conserveranno prove di vita passata o presente. Per raggiungere questo obiettivo, gli scienziati cinesi devono condurre ricerche approfondite prima di lanciare i razzi. Ciò include la ricerca di regioni su Marte in cui era probabile la presenza di acqua liquida nella storia primordiale del pianeta, aree ricche di nutrienti metallici essenziali e siti in cui tracce di attività microbica marziana potrebbero potenzialmente essere conservate per miliardi di anni.
La missione MSR, il cui lancio è previsto per il 2028, prevede due sonde separate:
- un lander, che atterrerà sulla superficie marziana per raccogliere campioni;
- un orbiter, che attenderà nell’orbita di Marte per ricevere i campioni e riportarli sulla Terra.
Il lander perforerà 2 metri sottoterra, una profondità critica perché la superficie di Marte è bombardata da radiazioni e sostanze chimiche corrosive che possono distruggere qualsiasi traccia di vita passata o presente. Sotto questo strato superficiale ostile, potrebbero ancora essere conservati preziosi materiali organici. I campioni saranno trasferiti sull’orbiter e poi riportati sulla Terra per un’analisi dettagliata utilizzando strumenti sofisticati non disponibili su Marte.
La perforazione a due metri di profondità per il campionamento sarà una prima mondiale, ha osservato il capo scienziato Hou Zengqian. In precedenza, il rover statunitense Perseverance aveva effettuato perforazioni lungo il suo percorso nel cratere Jezero, con una profondità di campionamento di circa 5 millimetri, riuscendo a raccogliere solo campioni superficiali. Perseverance è l’unico responsabile dell’osservazione e del campionamento, e il ritorno dei campioni richiederà il supporto delle missioni successive, mentre Tianwen-3 eseguirà sia il campionamento che il ritorno in un’unica missione.
Un passo cruciale nel programma di esplorazione planetaria cinese
Definendo Tianwen-3 un passo cruciale nel programma di esplorazione planetaria cinese, Hou ha spiegato che le precedenti missioni nello spazio profondo erano principalmente guidate dall’ingegneria: prima si cercava di raggiungere capacità di rilevamento e innovazioni ingegneristiche, poi si affrontavano questioni scientifiche.
Tianwen-3 segna una transizione strategica da un modello guidato dall’ingegneria a un duplice focus su obiettivi sia ingegneristici che scientifici. Hou ha affermato che il lancio della missione Tianwen-3 è previsto per il 2028, con l’obiettivo di riportare sulla Terra almeno 500 grammi di campioni marziani entro il 2031.
Dopo il lancio, la sonda impiegherà dai sette agli otto mesi per raggiungere Marte, operare sul pianeta per circa un anno e poi tornare sulla Terra, con l’intera missione che durerà oltre tre anni. Hou ha affermato che il team mira a guidare gli sforzi globali per il ritorno dei campioni da Marte, offrendo un’opportunità senza precedenti sia agli scienziati cinesi che alla comunità internazionale di comprendere il Pianeta Rosso.
Hou ha anche delineato tre principali obiettivi scientifici: la ricerca di potenziali segni e tracce di vita su Marte, lo studio dell’evoluzione dell’abitabilità del Pianeta Rosso e la comprensione della struttura geologica di Marte e della sua storia evolutiva.
Il numero di siti di atterraggio candidati è stato ridotto da oltre 80 a 19, con l’obiettivo di ridurlo a tre entro il 2026 per il lancio, ha affermato Hou.
Avanzare verso nuove frontiere nell’esplorazione planetaria
La sfida più grande nel riportare sulla Terra i campioni di Marte non risiede nei grandi ostacoli tecnici o scientifici, ma nella quarantena e nel monitoraggio necessari una volta che questi materiali extraterrestri arriveranno, un processo noto come protezione planetaria.
Poiché la Cina si appresta a diventare il primo Paese a riportare sulla Terra materiale planetario potenzialmente biologicamente attivo, comprese potenziali forme di vita, da oltre la Terra, il potenziale rischio che tali sostanze potrebbero rappresentare per la vita terrestre, compresi gli esseri umani, è una delle principali preoccupazioni. Per affrontare questo problema, la Cina prevede di costruire una struttura specializzata alla periferia di Hefei, il suo rinomato polo scientifico, dove i campioni marziani saranno sottoposti a test biochimici e patologici completi, rigorosamente isolati dall’ambiente terrestre.
Solo dopo aver accertato in modo definitivo che i campioni non contengono agenti biologici attivi o sostanze che potrebbero minacciare la biosfera terrestre, verranno rilasciati a laboratori designati per un’analisi scientifica approfondita.
L’imminente missione cinese di recupero di campioni da Marte rappresenta il prossimo obiettivo di ricerca dopo il successo del dispiegamento del rover Zhurong su Marte nel 2021. Con questo risultato, la Cina è diventata il secondo Paese, dopo gli Stati Uniti, ad atterrare e gestire con successo un rover sulla superficie marziana. Nel 2020, diversi Paesi ed enti hanno annunciato obiettivi ambiziosi per l’esplorazione ravvicinata e in situ di Marte entro il 2030 circa. In definitiva, solo il piano cinese ha compiuto progressi significativi ed è stato finora realizzato.
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