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La Nasa lancia in orbita ‘Tempo’: misurerà inquinamento in Nord America

La nasa ha lanciato in orbita, dalla Florida, un satellite che trasporta un nuovo strumento che permetterà di misurare l’inquinamento atmosferico in Nord America ora per ora, quartiere per quartiere. Si chiama ‘Tempo‘ e dovrebbe consentire di monitorare la diffusione degli inquinanti in modo molto più accurato di quanto fatto finora, a partire dalla loro fonte e durante la loro propagazione tramite il vento.

I dati raccolti saranno utilizzati dall’Agenzia statunitense per la protezione dell’ambiente (EPA) e dall’Agenzia nazionale oceanica e atmosferica (NOAA), responsabile delle previsioni sulla qualità dell’aria negli Stati Uniti. Le applicazioni sono numerose: migliorare gli avvisi ai residenti in caso di cattiva qualità dell’aria, determinare meglio dove installare nuovi rilevatori a terra e aiutare la ricerca sull’impatto degli inquinanti atmosferici sulla salute. Ma anche per monitorare l’inquinamento causato dagli incendi, sempre più frequenti a causa del riscaldamento globale.

Secondo l’American Lung Association, circa il 40% degli americani (137 milioni di persone) vive in aree con scarsa qualità dell’aria. I quartieri più poveri sono colpiti in modo sproporzionato.
L’inquinamento atmosferico causa circa 60.000 morti premature all’anno negli Stati Uniti. È inoltre dannoso per l’economia, in quanto influisce sulla produttività dei lavoratori e sui raccolti.
I satelliti utilizzati finora per effettuare questo tipo di rilevazione negli Stati Uniti si trovano a un’altitudine di circa 700 km e girano intorno alla Terra circa 15 volte al giorno. “Così ogni giorno possiamo avere misurazioni sopra New York alle 13.30, per esempio“, spiega Caroline Nowlan, fisica dell’atmosfera presso il Center for Astrophysics, durante una conferenza stampa. Ma “a New York succedono molte cose in un giorno. Ci sono due ore di punta che non possiamo misurare“.

TEMPO, che pesa poco meno di 140 kg, sarà collegato a un satellite in orbita geostazionaria, a un’altitudine di oltre 35 000 km. Ruoterà quindi intorno alla Terra nello stesso momento in cui questa ruota su se stessa, permettendole di rimanere sopra il continente nordamericano. “Per la prima volta, saremo in grado di effettuare misurazioni orarie sopra il Nord America”, dichiara Caroline Nowlan. L’orbita geostazionaria è molto comune per i satelliti di comunicazione e TEMPO si basa su uno di essi: il satellite IS-40e di Intelsat.

Il satellite è decollato alle 12.30 (04.30 GMT) di venerdì a bordo di un razzo SpaceX Falcon 9 dal Kennedy Space Center in Florida. Il satellite effettuerà ulteriori spinte per posizionarsi nell’orbita corretta, il che dovrebbe richiedere circa due settimane, secondo Jean-Luc Froeliger, vicepresidente di Intelsat. A quel punto potranno iniziare le operazioni.
TEMPO opererà analizzando la luce riflessa dalla superficie delle nuvole, utilizzando uno spettrometro. Ogni gas assorbe la luce in modo diverso, quindi “possiamo vedere cosa c’è nell’atmosfera attraverso i colori, o le lunghezze d’onda, della luce che viene assorbita“, ha spiegato Caroline Nowlan.

Verranno effettuate tre misurazioni principali. In primo luogo, il biossido di azoto prodotto dalla combustione, in particolare dalle automobili a benzina o diesel, ma anche dalle centrali elettriche a carbone o a gas. Poi l’ozono, che quando è alto nell’atmosfera ci protegge dai raggi solari, ma diventa dannoso per la nostra salute quando si trova al suolo. Infine, la formaldeide, che può essere utilizzata per dedurre la presenza di composti organici volatili. Questi ultimi sono “ciò che rende certe cose odorose, come la vernice, la benzina o i pennarelli“, spiega la signora Nowlan. TEMPO, che opererà per almeno due anni ma quasi certamente per molto più tempo, si aggiunge alla flotta di circa 25 missioni di osservazione della Terra della NASA. Uno strumento simile a TEMPO, chiamato GEMS, è già in orbita geostazionaria e svolge la stessa missione sull’Asia dal suo decollo nel 2020. Un altro, Sentinel-4, è previsto a partire dal 2024 per coprire l’Europa.

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Tornano dallo spazio i semi Fao: colture cosmiche per la sicurezza alimentare

Dopo quattro mesi nello spazio stanno per tornare sulla terra i semi di Arabidopsis e Sorghum, protagonisti di un singolare esperimento frutto della collaborazione tra la Nasa, la Fao e l’Agenzia internazionale per l’energia atomica (Aiea). A Vienna  si è svolto un evento per fare il punto sulla sperimentazione, che ha l’obiettivo di sviluppare nuove colture in grado di adattarsi ai cambiamenti climatici e contribuire a rafforzare la sicurezza alimentare globale. Con una popolazione mondiale che si stima raggiungerà quasi i 10 miliardi entro il 2050, è chiara la necessità di trovare soluzioni innovative attraverso la scienza e la tecnologia volte a produrre più cibo, nonché colture più resistenti e metodi di coltivazione più sostenibili.

I semi dei laboratori Aiea e Fao hanno viaggiato su una navetta cargo senza equipaggio dal Wallops Flight Facility della Nasa allo spazio il 7 novembre 2022. Una volta in orbita sono stati esposti a una complessa miscela di radiazioni cosmiche, microgravità e temperature estreme – all’interno e all’esterno della Stazione Spaziale Internazionale (Iss). Al loro ritorno, che dovrebbe avvenire all’inizio di aprile, gli scienziati del Centro congiunto Fao/Aiea di tecniche nucleari per l’alimentazione e l’agricoltura hanno in programma di coltivare i semi e di selezionarli per individuare tratti utili per comprendere meglio le mutazioni indotte dallo spazio e identificare nuove varietà.

“Sono sbalordito dalla resilienza della natura – ha detto il direttore generale della Fao, QU Dongyu a Vienna – ed eccitato dagli infiniti benefici che l’esplorazione dello spazio può apportare per trasformare i nostri sistemi agroalimentari in modo che siano più efficienti, più inclusivi, più resilienti e più sostenibili in tutto il mondo”. Per Mariano Grossi, direttore generale dell’Aiea, “questa è la scienza che potrebbe avere un impatto reale sulla vita delle persone in un futuro non troppo lontano, aiutandoci a coltivare raccolti più forti e nutrire più persone”.  Sebbene esperimenti simili siano stati condotti dal 1946, questa è la prima volta che vengono condotte analisi genomiche e biologiche su semi inviati nello spazio in circa 60 anni di esperienza nell’indurre mutazioni vegetali. L’astrobiologia, insomma, sta esplorando nuove dimensioni.

I semi che hanno viaggiato nello spazio appartengono a due specie vegetali: Arabidopsis, un tipo di crescione che è stato ampiamente studiato da botanici vegetali e genetisti; e il sorgo, che appartiene alla famiglia del miglio ed è un cereale resistente alla siccità e al caldo coltivato in molti paesi in via di sviluppo per uso alimentare. Una volta che i semi saranno rientrati sulla terra e fatti germogliare, una serie di analisi aiuterà a capire se le radiazioni cosmiche e le dure condizioni spaziali possono portare le colture a diventare più resistenti di fronte a condizioni di crescita sempre più difficili sul nostro pianeta.

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La scoperta della Nasa: “Le piante possono crescere sulla Luna”

Un piccolo vaso di terra, ma un grande passo verso l’agricoltura spaziale. Dalla Nasa arriva la scoperta che – potenzialmente – potrebbe rendere possibile coltivare piante direttamente sulla Luna. Gli scienziati, per la prima volta nella storia, sono riusciti a far crescere alcune piante in pochi grammi di suolo lunare, portato sulla Terra dagli astronauti delle missioni Apollo 11, 12 e 17. Il progetto è stato realizzato dall’Università della Florida e pubblicato sulla rivista Communications Biology.

“Questa ricerca è cruciale per gli obiettivi di esplorazione umana a lungo termine della Nasa“, ha affermato il capo dell’agenzia spaziale Usa, Bill Nelson in una dichiarazione. “Avremo bisogno di utilizzare le risorse sulla Luna e su Marte – ha aggiunto – per sviluppare fonti di cibo per i futuri astronauti che vivranno nello spazio profondo“.

Per il loro esperimento, i ricercatori hanno utilizzato solo 12 grammi di suolo lunare (pochi cucchiaini), raccolto da diversi punti della Luna durante le missioni del programma Apollo, iniziate nel 1969 e concluse nel 1972. In piccoli vasi delle dimensioni di un ditale, hanno inserito circa un grammo di terreno (chiamato regolite), aggiungendo acqua e semi e, quotidianamente, una soluzione nutritiva.

La pianta utilizzata è stata l’arabidopsis thaliana, scelta perché cresce facilmente e, soprattutto, perché è già stata molto studiata: il suo codice genetico, così come il modo in cui si comporta in ambienti ostili – anche nello spazio – sono noti. I semi sono stati piantati contemporaneamente anche nel suolo terrestre e in campioni che imitavano quelli lunare e marziano, per fungere da confronto. Il risultato? Dopo due giorni, i semi dei campioni lunari sono germinati.

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“Tutte le piante, sia nel suolo lunare che nei campioni di controllo, si assomigliavano fino al sesto giorno“, ha affermato Anna-Lisa Paul, autrice principale dello studio, in una dichiarazione. Ma in seguito, si è scoperto che le piante lunari crescono più lentamente e hanno radici rachitiche.

Dopo 20 giorni, gli scienziati hanno raccolto le piante e ne hanno studiato il DNA. Hanno scoperto, così, che le piante lunari avevano risposto nel modo in cui i vegetali reagiscono a un ambiente ostile, come quando un terreno contiene troppo sale o metalli pesanti. In futuro, gli scienziati vogliono cercare di capire come rendere più ospitale il terreno.

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Photo credit: Tyler Jones, University of Florida/IFAS

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