Lezioni di sopravvivenza spaziale

“C’è ancora molto di sconosciuto là fuori, ma c’è anche l’ambizione di indagare l’ignoto per consentire al genere umano di andare oltre nell’esplorazione”. Le parole con cui Angelique Van Ombergen ci congeda, al termine di una chiacchierata di mezz’ora, sono un po’ la sintesi della sua missione, che consiste nel mettere a punto elaborate strategie di sopravvivenza in un ambiente estremo e che ci vuole uccidere: lo spazio. Per capire meglio, riavvolgiamo il nastro della conversazione e ripartiamo dall’inizio dell’intervista. In cosa consiste esattamente il suo lavoro? Lavoro per l’Agenzia Spaziale Europea come chief exploration scientist nel settore dell’esplorazione umana e robotica. Il mio ruolo consiste nel supervisionare e coordinare le attività scientifiche di una quarantina di ricercatori impegnati nella preparazione di missioni con astronauti nell’orbita bassa, a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, ma anche in previsione dei prossimi viaggi attorno alla Luna e sulla sua superficie. L’obiettivo ultimo resta quello di portare il genere umano su Marte e per farlo lavoriamo anche a missioni robotiche. Ecco, io mi concentro su queste diverse destinazioni e sui relativi programmi. Quali sono rischi maggiori per il genere umano nello spazio? Ci sono diversi pericoli e fattori di stress che hanno un impatto sul comportamento e sul benessere. Il primo è sicuramente l’alterazione della gravità. Nello spazio troviamo sia ambienti in microgravità sia la gravità parziale, se consideriamo ad esempio la superficie della Luna o di Marte, e sappiamo grazie a decenni di ricerche fatte sui viaggi spaziali che tutto ciò ha un impatto sulla fisiologia umana. Un altro pericolo è rappresentato dalle radiazioni che, soprattutto nelle missioni di lunga durata verso lo spazio profondo, rappresentano un potenziale ostacolo da investigare meglio per capire come fare a preservare il più possibile la salute degli astronauti. Poi c’è l’elemento psicologico, legato all’isolamento, qualcosa che abbiamo imparato a conoscere tutti con la pandemia e a cui ognuno reagisce in maniera diversa. Nel caso degli astronauti, si tratta di vivere isolati dalla famiglia e dagli amici in uno spazio ridotto e confinato, qualcosa che incide sulla salute mentale e che va analizzato a fondo. Inoltre, quando prendiamo in esame una missione di lunga durata diretta verso la Luna o verso Marte gli astronauti devono essere molto autonomi, perché non possono rifornirsi di cibo fresco, o se si ammalano non possono contare su un dottore; quindi, devono sviluppare un alto grado di autonomia, imparare a prendersi cura di se stessi per abbassare il livello di rischio, non potendo contare sulle comunicazioni, che sappiamo saranno ritardate nel caso di un lungo viaggio verso destinazioni lontane. Tutti questi singoli aspetti devono essere considerati per far in modo che un equipaggio rimanga il più possibile al riparo dai rischi e si mantenga in buona salute non solo durante la missione, ma anche dopo, al rientro sulla Terra. Perché gli astronauti sono una popolazione così interessante da investigare? Credo che l’aspetto più interessante con loro sia la possibilità di testare individui altamente qualificati prima, durante e dopo l’esposizione ad un ambiente estremamente stressante dal punto di vista fisico e psicologico come lo spazio, qualcosa di estremo per ogni organismo vivente. Il genere umano non è fatto per andare oltre l’atmosfera, si è evoluto per vivere qui sulla Terra e dunque se lo trasporti fuori dal nostro Pianeta, soprattutto per lunghi periodi, ciò genera automaticamente un impatto sulle funzioni vitali. In microgravità si verificano dei processi fisiologici che hanno delle similitudini con alcuni processi patologici qui sulla Terra. Sappiamo ad esempio che c’è una perdita nella densità ossea che aumenta con la durata delle missioni, molto simile a quella che si verifica nei pazienti “terrestri” con osteoporosi. Comparare le varie fasi di una missione spaziale consente una panoramica sul funzionamento dei processi fisiologici e, come ricaduta, una migliore comprensione di alcune patologie sulla Terra. Alla luce di queste osservazioni, come dovrebbero prepararsi gli astronauti per affrontare le prossime missioni sulla Luna e su Marte? Innanzitutto sulla superficie della Luna avremo una gravità parziale e gli equipaggi verranno esposti a questa alterazione, perché sperimenteranno la microgravità a bordo dell’astronave, la gravità parziale sulla Luna e poi ancora la microgravità prima di rientrare sulla Terra. Si tratta di transizioni che dobbiamo investigare meglio, perché possono causare cambiamenti significativi nelle prestazioni di un equipaggio. Questo è il primo elemento, il secondo sono le radiazioni spaziali, a cui gli astronauti saranno esposti in maniera più elevata rispetto alla ISS. Insieme all’isolamento sarà una criticità quando gli astronauti si troveranno sulla superficie della Luna o quando orbiteranno attorno alla Luna nel Gateway che si sta costruendo, perché la distanza dalla Terra sarà molto maggiore rispetto a quella a cui siamo abituati con la Stazione spaziale internazionale. Per comprendere meglio questi fattori di rischio i passaggi sono due: il primo è quantificare le differenze, vedendo ciò che cambia e investigandolo il più possibile; il secondo, che è anche il più importante, è imparare a ridurne gli effetti utilizzando il bagaglio di conoscenze accumulato sulla ISS, ma anche grazie agli studi analoghi che conduciamo qui sulla Terra. Che altri test fate, oltre a quelli condotti a bordo della Stazione spaziale? Facciamo molta ricerca anche qui sulla Terra, utilizzando quelli che chiamiamo analoghi, ovvero ambienti ed esperimenti che servono a simulare aspetti chiave dei voli spaziali. Un esempio sono gli studi sull’isolamento e il confinamento, che possiamo svolgere o in un ambiente simulato o in un ambiente per così dire ad “alta fedeltà” come l’Antartide, dove un gruppo di persone resta isolato per lunghi periodi in un ambiente estremo. Abbiamo una collaborazione con l’Italia e con la Francia presso la stazione Concordia, dove portiamo avanti uno studio biomedico in una condizione che ha molte analogie con una missione spaziale. Poi abbiamo gli studi sul riposo prolungato che durano due mesi, dove alcuni volontari stanno a letto senza potersi alzare, e devono svolgere la loro routine quotidiana rimanendo distesi; una situazione che induce un decondizionamento fisiologico che si verifica anche viaggiando nello spazio. Questi test costituiscono un buon supplemento alle indagini che svolgiamo in orbita, anche perché la popolazione degli astronauti è ancora scarsa, anche se ora sta aumentando grazie ai voli commerciali. Come avviene la selezione dei candidati e quali sono i limiti dei test che conducete qui sulla Terra? Anche se cerchiamo di mappare il più possibile, dobbiamo ottenere risultati che siano trasferibili alla popolazione degli astronauti; quindi, i criteri per essere inclusi o esclusi dal test sono molto stringenti. Quanto ai limiti, faccio un esempio: recentemente si è concluso CHAPEA , un esperimento condotto dalla Nasa durato un anno e incentrato sul sistema alimentare, ovvero quante scorte di cibo devi prevedere per una missione su Marte, ma che prendeva in considerazione anche altri elementi legati soprattutto all’isolamento, come il fatto di non avere più la luce naturale del giorno o di restare tagliato fuori dalle comunicazioni con il mondo esterno. Il primo svantaggio di questo tipo di studi è che riguarda un numero ridotto di soggetti, in questo caso si trattava di quattro persone; quindi, per ottenere una quantità di dati significativa devi ripetere l’esperimento almeno due, tre volte. Il secondo svantaggio è che si tratta di una simulazione e le persone coinvolte sono consapevoli di non trovarsi realmente su Marte e che non stanno vivendo una missione spaziale. Quindi, anche se si tratta di studi molto preziosi, vanno integrati con lo stress sperimentato in un ambiente reale. Così facendo si può ottenere anche un’indicazione di quelle che sono le differenze. Alla luce della sua esperienza, ritiene che i rischi maggiori di una missione nello spazio siano fisici o psicologici? Ritengo che gli effetti sul fisico possano essere molto pesanti e noi dobbiamo essere in grado di ridurli e di preparare gli equipaggi a gestirli nel modo migliore, ma non ho dubbi sul fatto che ci riusciremo perché abbiamo già inviato esseri umani con successo sulla Stazione spaziale per missioni di lungo periodo, fino a oltre un anno di permanenza, e nonostante un certo decondizionamento quando tornano sono in buone condizioni e ancora in grado di garantire delle buone prestazioni a livello individuale. A mio avviso sono i risvolti psicologici quelli più complicati da gestire, per il semplice fatto che non si tratta di una scienza esatta e se questo può valere in parte anche per le discipline biomediche, perché ogni fisico reagisce in maniera diversa, la psicologia è una scatola nera molto più della fisiologia ed è difficile prevedere la reazione degli esseri umani a certi ambienti o a certi livelli di stress. Sono convinta che la componente psicologica sarà un elemento chiave del rischio nelle missioni dirette verso Marte; quindi, più riusciamo ad approfondire sulla Terra, ad esempio lavorando sulla composizione dell’equipaggio, dove la personalità dei singoli gioca un ruolo fondamentale, più accumuliamo dati che ci serviranno per i viaggi del futuro. In che modo l’esplorazione robotica può aiutare gli equipaggi nella risoluzione di alcuni problemi? La relazione tra missioni umane e robotiche è fondamentale. I robot servono innanzitutto come precursori: vanno in avanscoperta, esplorano l’ambiente e garantiscono che sia sufficientemente sicuro per gli equipaggi. La loro seconda funzione è quella di fungere da supporto agli astronauti. Un esempio: quando sulla superficie della Luna si tratterà di raccogliere campioni da riportare sulla Terra, serviranno astronauti esperti in geologia per sapere quali selezionare, astronauti che però risulteranno limitati in quanto a movimenti e distanze da compiere. Ecco, in questi casi l’interazione tra elemento umano e robotico potrà garantire missioni più efficienti. Se dovesse indicare un film che rappresenta bene le difficoltà di una missione spaziale, quale sceglierebbe? Domanda difficile... credo che il migliore sia First Man, la storia di Neil Armstrong, il primo uomo a mettere piede sulla Luna, perché si focalizza molto sul fattore umano e sugli aspetti psicologici del rapporto con la sua famiglia e con i suoi due figli, di come si trovano a gestire il fatto che il padre sarà il primo uomo ad andare sulla Luna e che potrebbe non tornare dalla missione. Gli astronauti sono spesso visti come delle super-creature e anche se per certi aspetti lo sono, per altri sono persone normali come noi e mi è piaciuto molto il modo in cui questo aspetto è stato rappresentato nel film. Lei sembra molto appassionata del suo lavoro. Era quello che sognava di fare da grande? Da piccola non volevo fare l’astronauta, ero appassionata di scienza in generale, volevo capire come funzionano le cose e perché, ma alla fine la mia carriera mi ha portato a occuparmi di viaggi spaziali e l’aspetto che più mi piace del mio lavoro è la multidisciplinarietà, oltre al valore aggiunto che possiamo dare, ad esempio ispirando le prossime generazioni di scienziati, ingegneri, astronauti. Andrebbe nello spazio se ne avesse l’opportunità? Sì, ma solo per una missione di breve durata.