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La presenza italiana nelle stazioni spaziali è sempre più importante, la principale partecipazione nazionale è presso la stazione spaziale internazionale per la quale le nostre industrie hanno realizzato numerosi componenti. Cosa ci si aspetta dal nostro Paese in questo importante settore? Lo abbiamo chiesto al Presidente dell’INAF Marco Tavani. A capo del principale Ente di Ricerca italiano per lo studio dell’Universo, il Professor Tavani ci ha parlato del suo percorso professionale in un'intervista tutta da leggere e rivolge un invito ai giovani che intendono avvicinarsi a questo affascinante settore scientifico.

Nell’ambito della sua carriera scientifica qual è la ricerca che l’ha più emozionata?

ospiteSono state diverse le situazioni in cui l’emozione è stata forte ma un momento particolarmente sentito è stato quello del lancio del satellite italiano Agile, nel 2007. 

Abbiamo lavorato alla missione spaziale a partire dalla fine degli anni Novanta e, dopo il lancio, vedere i dati che questo strumento ci forniva è stato motivo di grande soddisfazione. Agile, infatti, serve per individuare i raggi Gamma e ci ha permesso di trovare un nuovo metodo di accelerazione delle particelle nella Nebulosa del Granchio, un sistema ben noto in astrofisica. È il risultato di una esplosione stellare avvenuta circa 1000 anni fa che ha lasciato al centro un oggetto estremamente compatto, una stella di neutroni che ha un raggio di 10 chilometri e ruota 30 volte al secondo. Mentre in precedenza si pensava che la Nebulosa emettesse radiazioni in modo stabile, Agile ci ha permesso di scoprire che essa produce emissioni gamma variabili che presentano dei picchi: una scoperta importante e non prevista, confermata anche da altri strumenti, che ha aperto un nuovo capitolo negli studi teorici.

Nella sua vita c’è stato un evento in particolare che l’ha spinta a intraprendere la carriera scientifica?

Più che un evento, è stato l’incontro con un libro a spingermi in questa direzione.

Al tempo frequentavo il quinto Ginnasio e non avevo ricevuto particolari stimoli per la carriera scientifica, andavo bene in tutte le materie ma ero da sempre attratto dal mistero del cielo stellato. 

Un giorno mi capitò per le mani il testo ‘Al di là della luna’ di Paolo Maffei, famoso astronomo degli anni Ottanta.

Ebbene, quel testo mi catturò completamente facendo scattare la molla. Mi fece capire, attraverso un linguaggio adatto ad un adolescente, che dietro ai fenomeni stellari e fenomeni cosmici ci sono i principi della Fisica Fondamentale. Da quel momento provai una forte attrazione verso l’astrofisica.

Dallo studio dello Spazio quanto possiamo ancora apprendere?

Tantissimo! I fenomeni cosmici rappresentano dei veri e propri laboratori, impossibili da riprodurre sulla Terra sia perché le energie in gioco sono molto diverse sia per le dimensioni e per le condizioni delle onde e delle particelle. 

Dallo studio dello Spazio abbiamo la conferma delle leggi fondamentali della Fisica e delle interazioni fondamentali, impariamo che la gravità su scale così grandi si unisce con le interazioni atomiche e nucleari. Esploriamo le condizioni dell’Universo dai primordi, 13.7 miliardi di anni fa, fino ad oggi in condizioni estremamente innovative e se tanto è stato compreso, molto altro resta da scoprire. Basti pensare alla materia oscura che permea il nostro Spazio, non sappiamo ancora cosa sia ma sappiamo che c’è grazie alle prove inconfutabili della sua presenza. 

Esiste un suono percepibile dallo Spazio della Terra e degli altri corpi celesti?

Pitagora diceva che riusciva a percepire il suono delle orbite dei pianeti intorno alla Terra, una musica celeste su cui solo lui era sintonizzato. Dell'armonia celeste del moto planetario parlava anche Giovanni Keplero nei suoi libri.

Tuttavia non abbiamo un’idea del suono di questi oggetti che ruotano ad alte velocità intorno al sole o ai pianeti; quello che possiamo dire è che c’è una frequenza che segue il moto orbitale e un giorno, probabilmente, si potrà percepire captando le onde gravitazionali.

Questa è una delle frontiere più affascinanti dell’Astrofisica che per ora riusciamo a raggiungere solo in alcune situazioni particolari. È successo qualche anno fa, quando abbiamo identificato dei sistemi molto pesanti di due buchi neri che ruotando l’uno intorno all’altro in un moto a spirale producono delle frequenze che diventano acustiche, per cui si ha un suono vero e proprio. 

Un giorno riusciremo a migliorare i nostri strumenti così da riuscire a cogliere il segnale gravitazionale dei pianeti che orbitano attorno alle loro stelle: sarà un grandissimo momento.

Qual è la scoperta che lei vorrebbe fosse fatta in ambito Spaziale?

Nel nostro Istituto lavoriamo intensamente in diversi campi applicativi, da quello terrestre a quello spaziale, al fine di contribuire alla conoscenza del nostro Universo. 

Una scoperta che vorrei fosse fatta dalle ricercatrici e dai ricercatori dell’INAF è quella legata all’utilizzo del più grande telescopio al mondo che sarà installato nelle Ande cilene da parte dell’Osservatorio Europeo ESO, l’Extremely Large Telescope o ELT, di 39 metri di diametro che permetterà di correggere la turbolenza atmosferica con una tecnica chiamata ottica adattiva.

Attraverso questo progetto sarà possibile misurare gli spettri delle atmosfere di pianeti che girano intorno alle loro stelle e ciò permetterà di verificare se alcuni di essi presentano una composizione atmosferica simile alla Terra. In questo modo saremo capaci di distinguere pianeti ghiacciati, rocciosi o inerti da pianeti come il nostro dove l’acqua e il metano prodotto da esseri biologici sono presenti nei dovuti rapporti. Ecco, identificare pianeti attraverso l’individuazione di elementi biologici nella loro atmosfera è una delle scoperte che vorrei fossero fatte a leadership INAF.

Qual è il futuro dell’INAF secondo lei?

L’INAF è un ente giovane, nato 22 anni fa dall’unione di 12 Osservatori Astronomici e successivamente di Istituti di Astronomia e Astrofisica del CNR, con l’obiettivo di promuovere, realizzare e coordinare, anche nell'ambito di programmi dell'Unione Europea e di Organismi internazionali, attività di ricerca nel campo dell’astrofisica. 

Dopo aver superato una prima fase di consolidamento siamo proiettati verso il futuro con l’entrata dell’INAF in grandi progetti internazionali, tra cui l’ELT, il telescopio più grande del mondo, progetto in cui l’Italia gioca un ruolo fondamentale. Siamo entrati anche in altri due esperimenti internazionali: il progetto SKA che vede la realizzazione di un radiotelescopio che opererà dal Sud Africa e dall’Australia e il progetto CTA (Cherenkov Telescope Array) situato alle Ande e alle Canarie con l’obiettivo di studiare raggi gamma molto energetici. 

L’INAF, inoltre, è un ente che si sta espandendo e sta rinnovando i suoi ricercatori e tecnologi anche con nuove assunzioni. Siamo molto aperti a sviluppi scientifici al di fuori dell'astrofisica tradizionale e spesso ci occupiamo di tecnologie utili alla vita di tutti i giorni. In questo ultimo anno, per esempio, abbiamo condotto molti studi sul COVID 19, sia per quanto riguarda l’effetto delle radiazioni su di esso sia per migliorare i sistemi di tracciamento e l’identificazione dei patogeni nell’aria. L’INAF è quindi un ente poliedrico, sempre pronto a rispondere alle sollecitazioni esterne.

In che modo la pandemia di COVID 19 ha influenzato le attività dell’Istituto? 

Le persone non sono più potute andare in ufficio come prima, le entrate sono state contingentate, ma i ricercatori sono abituati a lavorare con i computer quindi per molti di noi, dal punto di vista lavorativo, la pandemia non ha influenzato particolarmente le attività. Ha invece subito un rallentamento la parte sperimentale, il cui sviluppo è legato ai laboratori che inizialmente sono stati chiusi. Ora abbiamo riaperto in sicurezza, siamo molto attenti alle norme anti COVID 19 e il rallentamento è molto contenuto.

Parliamo del sistema della Ricerca in Italia: cosa manca e cosa ci si aspetta?

L’Italia spende in ricerca lo 0.5% circa del proprio prodotto interno lordo in ricerca di base pubblica e lo 0.9% circa in ricerca privata: siamo a un totale pari all’1.4% circa quando Paesi come la Francia e la Germania spendono rispettivamente il 2.5% e il 3.5% del proprio PIL in questo settore. Da noi manca la consapevolezza di quanto la ricerca scientifica sia essenziale per il Paese. Spero che questa esperienza della pandemia abbia dato uno scossone per far comprendere a tutti l’importanza della ricerca di base.

Anche attraverso i fondi speciali del Recovery Fund, dobbiamo far ripartire la macchina italiana con il piede giusto e dare fiducia al nostro sistema di ricerca pubblico che è molto buono e valente. 

L’Italia, infatti, è molto ben posizionata da un punto di vista scientifico rispetto ad altri Paesi nonostante i minori fondi a disposizione.

È come condurre una macchina molto potente con il freno a mano tirato: dobbiamo eliminare questo freno.

La partecipazione italiana nelle stazioni spaziali è sempre più importante, cosa ci si aspetta dall’Italia sotto questo punto di vista?

La principale partecipazione italiana è presso la stazione spaziale internazionale per la quale le nostre industrie hanno realizzato numerosi componenti. Presso la stazione spaziale i nostri astronauti conducono esperimenti di natura fisica e biologica. C’è un programma dell’Agenzia Spaziale Italiana che finanzia questi esperimenti molto promettenti, anche con il supporto scientifico dell’INAF. Ne posso citare uno condotto dai nostri colleghi dell’Università di Tor Vergata che consiste nel mettere a punto un casco speciale per gli astronauti che permette di vedere ed identificare una per una le particelle che penetrano nella stazione spaziale e che possono creare dei problemi. Sviluppare sistemi di schermatura di ultima generazione è necessario anche per andare su Marte: attualmente non sappiamo ancora come proteggere adeguatamente gli astronauti dalle particelle e dalla radiazione solare per cui al momento è più sicuro mandare dei robot. 

Cosa consiglierebbe ad un ragazzo che vuole intraprendere una carriera nello Spazio?

Gli consiglierei sicuramente di leggere qualche buon libro e di studiare con profitto sia le materie scientifiche sia le letterarie. 

Per quanto riguarda poi gli studi universitari, una specializzazione in Fisica, Matematica, Ingegneria o Chimica e un dottorato aprono le porte al mondo dell'astrofisica e dello Spazio. Il campo è in espansione, l’Italia gioca un ruolo molto importante sia dal punto di vista scientifico che tecnologico e avremo bisogno di tantissimi bravissimi giovani.