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22 Ottobre 2019
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    Anche se già finita, è in realtà una bella storia: per la prima volta è germogliata la vita sulla faccia nascosta della Luna, grazie a un esperimento ideato da giovani studenti cinesi.

    L'immagine mostrerebbe i germogli di cotone nati sulla faccia nascosta della Luna, all'interno di una mini biosfera di solo 1 litro di volume. Purtroppo le camere all'interno non sono riuscite a mettere bene a fuoco il resto delle sementi, ma nonostante le oltre 170 foto scattate non sembra esserci altro "movimento". Crediti: Chinese Lunar Exploration Program, Chongqing University.

    Anche se breve è una bella storia: per la prima volta è germogliata la vita sulla Luna, sulla faccia nascosta della Luna!

    Ma l’esperimento era già in partenza un esperimento a tempo. Il germoglio non avrebbe potuto sopravvivere alla lunga e fredda notte lunare, nemmeno dentro la piccola biosfera creata per lei all’interno della missione Change’e 4.

    La sonda Change’e 4, che ha effettuato con successo il primo atterraggio morbido sulla faccia nascosta della Luna, il 3 gennaio scorso, trasportava non solo il piccolo rover Yutu 2, alle prese ora con le asperità del terreno lunare, ma anche il primo esperimento biologico sul nostro satellite naturale: un contenitore cilindrico ospitante una mini biosfera con diverse sementi pronte a germogliare e uova di mosca della frutta pronte a schiudersi.

    Il contenitore, realizzato con materiali in una speciale lega di alluminio, è alto 198 mm, con un diametro di 173 mm e un peso di 2,6 kg, carico compreso. Al suo interno acqua, suolo, aria e semi di cotone, colza, patate e Arabidopsis, così come le uova della mosca della frutta e alcuni lieviti, per formare una semplice mini biosfera. All’interno poi sono state posizionate anche due piccole telecamere e un sistema di controllo del calore, in grado di mantenere i 25°C all’interno durante il caldo giorno lunare.

    Sulla Luna le condizioni sono infatti estreme, non esiste atmosfera e quindi il passaggio tra notte e giorno è immediato, così come le temperature raggiunte al suolo. Il giorno lunare è di circa 27 giorni, il che significa due settimane circa di Sole e due settimane circa immerse nel buio e nel freddo, che può raggiungere i -170° C! Senza contare poi la diversa gravità lunare, all’incirca il 17% di quella terrestre.

    Change’e 4 è arrivata durante il giorno lunare, e l’esperimento è iniziato poche ore dopo.

    Piantine di Arabidopsis utilizzate in un esperimento alla Wageningen University and Research.

    Xie Gengxin, professore alla Chongqing University capo progettista dell’esperimento, spiega il perché della scelta di questo tipo di carico: le patate, non serve nemmeno dirlo, rappresentano una fonte nutrizionale importante per i futuri viaggiatori dello spazio, e permetterebbero agli abitanti di una eventuale colonia sulla Luna di non dover dipendere troppo dai rifornimenti da Terra. Analogamente colza e cotone sono, rispettivamente, alla base di una produzione di carburante e tessuti. Mentre, ad esempio, il periodo di crescita dell’Arabidopsis è molto breve e semplice da osservare,  la piccola pianta fiorita viene infatti spesso utilizzata come organismo modello per lo studio della biologia vegetale. I lieviti poi giocano un ruolo importante nella regolazione dell’anidride carbonica e dell’ossigeno, mentre la mosca della frutta si potrebbe nutrire degli scarti nel processo di fotosintesi, contribuendo alla decomposizione organica delle piante alla fine del loro ciclo, che potrebbe poi fornire nuovo nutrimento per eventuali nuove piantine.

    Tutto questo in un progetto più a lungo termine che prevede la sperimentazione su scala più ampia, ma come punto di partenza (contando anche il piccolo margine di peso e spazio disponbili a bordo della sonda) una mini biosfera che aveva bisogno di mini organismi che potessero vivere all’interno del piccolo contenitore.

    Tutti i vari organismi sono stati mantenuti “dormienti” durante le fasi di test della sonda, della durata di ben due mesi, prima del lancio, e durante il viaggio di 20 giorni per raggiungere la meta. Una volta arrivati sulla Luna, il centro di controllo a terra ha dato il via all’esperimento. Alla sonda sono state date istruzioni per alimentare la mini biosfera e azionare l’innaffiatura dei semi,  avviando così il processo di crescita. La luce naturale del giorno lunare è stata accompagnata all’interno del contenitore sigillato attraverso un tubo, per tentare di far crescere le piante senza l’ausilio di lampade UV, ma nelle condizioni di luce solare sulla Luna, decisamente più intensa di quella che riesce a raggiungere la superficie terrestre.

    Questa immagine è girata, forse troppo precocemente, nei giorni scorsi come il germoglio nato sulla Luna, si è invece poi capito che si tratta delle immagini dalla mini biosfera di controllo qui sulla Terra, dove le piantine sono ovviamente nate e cresciute più velocemente.

    Già martedì 8 gennaio, secondo le immagini ricevute dal team missione, è nato il primo germoglio da i semi di cotone.
    Purtroppo gli altri semi, e le uova, non hanno mostrato segni di vita, è vero che le telecamere non hanno permesso la visualizzazione ottimale di tutte le zone della piccola biosfera (all’incirca del volume di un litro), ma la temperatura pare abbia raggiunto i 30 gradi centigradi, troppo caldo per lo sviluppo del resto degli organismi.

    Più di 170 immagini sono state scattate dalle telecamere e rimandate sulla Terra, ma la domenica successiva, con l’arrivo della prima notte lunare, la sonda Change’e 4, alimentata da pannelli solari, è entrata in modalità “sleep”, e l’esperimento biologico ha visto la sua (prevista anche se le informazioni sembrano contraddittorie) conclusione.

    Il contenitore, in laboratorio, di circa 1 litro, in cui è stata ricreata la mini biosfera.

    Il contenitore non era fornito di una batteria indipendente per poter continuare a mantenere il controllo della temperatura, e la sonda non avrebbe potuto alimentarla durante le notte lunare. «La vita nel contenitore non può sopravvivere alla notte lunare», ha dichiarato infatti Xie. La vita all’interno della biosfera si è così congelata, all’arrivo del nuovo giorno lunare gli organismi cominceranno a decomporsi gradualmente all’interno della biosfera, sigillata e completamente chiusa, senza contaminare e influenzare l’ambiente lunare.

    Esperimenti di crescita di piante nello spazio si sono già svolti all’interno della Stazione Spaziale Internazionale (ricordate l’insalata romana?), riso e Arabidopsis sono state coltivate anche sulla stazione spaziale cinese Tiangong-2, ed è recente uno studio norvegese per progettare una serra per legumi, che già dal 2020 potrebbe contribuire con alimenti freschi al pasto degli astronauti, ma si tratta di esperimenti condotti in bassa orbita terrestre, a un’altitudine di circa 400 km, in condizioni di temperatura, luce e umidità controllata. L’ambiente sulla Luna, a 380.000 chilometri dalla Terra, è un ambiente più complesso: «Non avevamo mai avuto una simile esperienza e non potevamo simulare l’ambiente lunare, come la microgravità e le radiazioni cosmiche, sulla Terra», spiega Xie.

    Un esperimento del genere serviva non certo a coltivare fin da subito con successo piante sulla Luna, ma ad aiutare ad acquisire le prime conoscenze con il fine ultimo di arrivare a costruire una base lunare per una residenza a lungo termine sulla Luna.

    Altra motivazione, non secondaria, della realizzazione dell’esperimento, è stata quella di ispirare l’entusiasmo dei giovani nei confronti dell’esplorazione spaziale oltre alla divulgazione delle scienze biologiche.

    Il pubblico, soprattutto i più giovani, sono infatti stati incoraggiati a partecipare alla missione Change’e 4 attraverso un concorso, lanciato nel 2015 nelle scuole cinesi (e promosso dal CNSA, dal Ministero della Pubblica Istruzione, l’Accademia cinese delle Scienze, l’Associazione cinese per la Scienza e la Tecnologia e altre organizzazioni). Il concorso prevedeva di ideare e progettare esperimenti trasportabili come payload per la missione, e la “mini biosfera lunare” è stata selezionata tra oltre 250 proposte.

    Ecco perché si tratta di una bella storia, nonostante la piccola vita nata sulla Luna non avesse grandi prospettive in partenza. L’esperimento, progettato su un’idea di giovani aspiranti ricercatori, aveva lo scopo di riuscire a far germogliare qualcosa nell’arco dei nove giorni di luce a disposizione. Si sperava di riuscire a studiarne il processo di fotosintesi, per poterlo comparare a un esperimento di controllo svolto sulla Terra… ma era fin troppo ambizioso. La comunicazione da parte delle istituzioni cinesi non è stata sempre chiara e lineare, sicuramente però più di quanto non lo sia stata in passato, e di questo si sta continuando a discutere in rete.

    Di sicuro, però, resterà nella storia come il primo germoglio di vita nato sulla Luna.


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