Alla conquista di Marte
Nel 1975 due sonde della NASA
furono lanciate alla volta del
Pianeta Rosso, ognuna era
costituita da un modulo orbitante
(orbiter) e un modulo di
atterraggio (lander).
Gli obiettivi della missione erano:
 ottenere immagini ad alta
risoluzione di Marte;
 caratterizzare la struttura e la
composizione dell'atmosfera e della
superficie;
 ricercare tracce di vita aliena.
Location della missione
 Il 20 Luglio del 1976 il lander della missione Viking 1 è stato il primo
veicolo spaziale americano ad atterrare su Marte, seguito settimane dopo
dal suo gemello.
 Sono atterrati in due zone pianeggianti dell’emisfero nord, che si
suppone fossero ricoperte dall’antico oceano marziano:
 Viking 1 è atterrato a bassa latitudine 22,5 ° N (Chryse Planitia)
 Viking 2 è sceso a latitudine 48° N (Utopia Planitia).
Gli esperimenti di astrobiologia
Gli esperimenti (in tutto quattro) sono stati progettati
supponendo che i microrganismi marziani, se esistono e sono
simili a quelli terrestri, possono alimentarsi con sostanze
organiche presenti nel terreno e produrre diversi tipi di gas con
processi metabolici.
 I lander sono stati
precedentemente sterilizzati
per evitare qualunque
contaminazione esterna.
 Entrambi provvisti di un
meccanismo di raccolta e
analisi in situ di un campione
di suolo.
 Ogni modulo era
equipaggiato con uno
spettrometro di massa e un
gascromatografo.
Scopo
Esperimento del GCMS
 Si voleva valutare la quantità di materiali con peso atomico
compreso tra 12 e 200 m.a.; in particolare del Carbonio, per
verificare la possibile esistenza di organismi viventi (anche passati).
Risultati
 Entrambi i lander hanno evidenziato un’inattesa quantità di acqua,
ma non si sono rilevati composti organici. Il valore misurato di
carbonio era inferiore anche rispetto a quello calcolato per la
deposizione di carbonio meteoritico (che avrebbe dovuto esserci
data la simile storia di formazione dei due pianeti).
Esperimento Labelled Release (LR)
Scopo
 Si vuole verificare la presenza di vita attraverso la ricerca dei
prodotti della respirazione di microrganismi tramite la misura
della radioattività di un campione di suolo irrorato da una
soluzione nutriente.
Risultati
 Si è concluso che il suolo
marziano è più simile a
quello della Terra rispetto a
quello lunare (l’esperimento
è stato ripetuto con campioni
terrestri e lunari), anche se
rimangono delle differenze
nei ritmi di risposta alle
irrorazioni.
Carl Sagan con il modulo lander Viking1
Esperimento Pyrolitic Release (PR)
Scopo
 Si sono ricercate tracce di microrganismi in base alla loro capacità
di assorbire anidride carbonica dall'atmosfera. Infatti la
respirazione o una produzione di metano simile a quella dei
batteri terrestri avrebbe prodotto un aumenti della radioattività
rilevabile tramite l'uso di CO2 e CO marcati con Carbonio
radioattivo.
Risultati
 Per questo esperimento le due sonde hanno prodotto risultati
diversi, probabilmente anche a causa di alcuni problemi tecnici.
Esperimento PR - Risultati
Viking 1
 È stato osservato un primo picco di
radiottività dovuto all'estrazione, mentre il
secondo picco con C radioattivo è risultato
essere maggiore di quello terrestre. Si
sono poi verificati dei problemi tecnici nella
ripetizione dell’esperimento.
Viking 2
 In questo caso il secondo picco è risultato
essere inferiore al primo, ma maggiore di
quello osservato per il campione sterile.
Per questo esperimento più che negli altri, ci
sono state grandi ambiguità.
Esperimento Gas Exchange (GEX)
Scopo
 Si sono volute valutare la presenza di forme di vita
attraverso le variazioni dei gas presenti nella camera di
test in cui vi è un campione di suolo marziano a T=8-10
°C (processo che avrebbe potuto influenzare i risultati
delle precedenti prove).
Risultati
 Nel caso del modulo 1 si è riscontrato un grande rilascio
di O2, seguito da una lenta diminuzione, mentre la
produzione di CO2 è aumenta. Per il modulo 2, invece, il
rilascio di O2 è stato minore sebbene il rilascio di CO2 sia
rimasto nella stessa proporzione rispetto al Viking 1.
Riassumendo
Scopo
Risultati Viking 1
Risultati Viking 2
GCMS
Valutare la quantità di materiali con
peso atomico compreso tra 12 e 200
m.a.; la quantità di carbonio si può
verificare l'esistenza di organismi
viventi.
Inattesa quantità di acqua, non si rivelano composti
organici. Valore misurato di carbonio inferiore a quello
atteso.
LR
Esistenza di respirazione di
microrganismi tramite misura della
radioattività di un campione di suolo
irrorato da una soluzione nutriente.
Si conclude che il suolo marziano è più simile a quello
della Terra rispetto a quello lunare, anche se rimangono
delle differenze nei ritmi di risposta alle irrorazioni.
Verificare se esistono microrganismi
in grado di assorbire anidride
carbonica dall'atmosfera tramite
l'uso di CO e CO marcati con C
radioattivo
Primo picco di
radioattività dovuto
all'estrazione. Secondo
picco con C radioattivo
maggiore di quello
terrestre atteso. Problemi
tecnici nella ripetizione.
Valutare le variazioni dei gas
presenti nella camera di test: dalla
loro densità era possibile capire se
tendessero a sfuggire dalla camera
stessa.
Grande rilascio di O2 poi
lentamente diminuito. La
produzione di CO2
aumenta.
PR
GEX
Secondo picco inferiore al
primo, ma maggiore di
quello del campione sterile.
RISULTATI MOLTO
AMBIGUI!
Rilascio di O2 minore,
mentre il rilascio di CO2 è
rimasto nella stessa
proporzione.
Dove nasce l’ambiguità?
I risultati degli esperimenti delle sonde Viking
lasciano spazio a diverse interpretazioni perché
potrebbero essere stati influenzati (laddove non
proprio generati) da processi chimici che
devono essere presi in considerazione.
 Infatti nel caso di LR non bisogna trascurare
che il suolo marziano è fortemente ossidato.
È dunque possibile che la CO2 rilasciata
derivi da un'ossidazione delle sostanze
organiche, perciò il risultato del LR potrebbe
essere solo un prodotto chimico anziché
biologico.
 Per quanto riguarda PR, i risultati
cambiavano da una prova a l’altra (anche a
causa di problemi tecnici) e risultano
insensibili al cambiamento luce-buio. Risulta
quindi difficile trarre delle conclusioni chiare.
Dove nasce l’ambiguità?
 Per quanto concerne GEX bisogna
ricordarsi che l’inattesa quantità di
O2 potrebbe essere stata causata
da un eccesso di umidità, e non
dalla presenza di microrganismi
viventi.
 Infine l’assenza di carbonio
rilevata da CGMS potrebbe essere
dovuta a mutamenti ambientali
(radiazione UV non schermata
dalla tenue atmosfera), e non
implicherebbe in maniera stretta
l’assenza di forme di vita passate.
Conclusioni e sviluppi futuri
 Concludendo gli esperimenti condotti dalle sonde
Viking non assicurano né escludono con certezza
l’esistenza passata di microrganismi viventi sul
Pianeta Rosso.
 Rimangono ad oggi gli unici esperimenti biologici
condotti su suolo marziano.
 Attualmente le missioni su Marte sono mirate alla
ricerca di acqua e all’eventuale presenza di
strutture macroscopiche (fossili).
 Ulteriori esperimenti ed analisi sono necessarie,
in particolare, considerata l’avanzata tecnologia
odierna, la ripetizione di questi stessi esperimenti
(anche in laboratorio tramite prelievi di campioni
di suolo alieno) potrebbe portare a risultati più
significativi.
La strada è ancora lunga!