È stato l’uomo a conquistare la Luna o è la Luna ad aver conquistato l’uomo? Lo abbiamo chiesto all’astrofisica Patrizia Caraveo. Dirigente di ricerca dell’Istituto Nazionale di Astrofisica e docente di Introduzione all’Astronomia presso il Dipartimento di Fisica dell’Università di Pavia, collabora alle missioni NASA Swift, NASA Fermi e a quella italiana Agile, tutte in orbita. Ospite d’Onore del mese, ci ha svelato il suo percorso e ha risposto alle nostre curiosità.
Professoressa, nel 2009 è stata insignita del Premio Nazionale Presidente della Repubblica. Nel 2014 Women in Aerospace Europe le ha conferito l’Outstanding Achievement Award e Thomson Reuters l’ha inserita nella lista degli Highly Cited Researchers, oltre a ricevere il titolo di Commendatore dell’Ordine al Merito della Repubblica Italiana. Cosa rappresenta per uno scienziato aver ricevuto dei riconoscimenti così prestigiosi?
Vedere riconosciuto il proprio lavoro è sempre una grandissima soddisfazione. Per me questi riconoscimenti hanno rappresentato anche un'opportunità di incontro con importanti personalità: nel 2009 fu l’allora Presidente Napolitano che mi conferì di persona la targa, in quella occasione ebbi modo di conoscerlo e dirgli quanto gli scienziati apprezzassero il suo continuo sostegno alla ricerca. La stessa cosa gradirei tantissimo avvenisse con il Presidente Mattarella, che mi ha conferito il prestigioso titolo di Commendatore, ma che non ho ancora avuto modo di incontrare.
Anche l’inserimento del mio nome nella lista degli Highly Cited Researchers è per me motivo di soddisfazione. Si diventa tali solo se un algoritmo calcola che le pubblicazioni firmate sono tra le più citate nei lavori altrui. Io ho contribuito alla preparazione di cataloghi di sorgenti nel cielo gamma che, di fatto, vengono utilizzati moltissimo, e questo mi ha fatto scalare le posizioni. Per raggiungere questi risultati ci vuole molto lavoro, tanta passione e un buon pizzico di fortuna!
Come è nata la sua passione per la fisica?
La mia passione per la Fisica è nata durante le scuole Superiori. Inizialmente un interesse sfrenato per l’Archeologia mi portava a pensare ad un percorso di studi universitari in ambito storico. Poi avvenne l’incontro con una professoressa di Fisica che alle mie domande sul pendolo o sul piano inclinato rispondeva “è la natura, mia cara”. Questa risposta a me non bastava, volevo capirne di più: ci doveva pur essere una spiegazione a questi fenomeni. Fu così che mi appassionai alla Fisica e misi l’Archeologia in secondo piano.
È Lei che ha scelto l’Astrofisica o l’Astrofisica ad averla conquistata?
Né l'una né l'altra, nel senso che sono “arrivata” all'Astrofisica dopo un percorso personale.
Durante l’Università scelsi di seguire, per pura curiosità, un corso di Fisica cosmica. Lì incontrai un Professore straordinario che mi fece affascinare alla materia. Fu lo stesso Professore a farmi incontrare un collega con il quale feci una tesi sull’astronomia a raggi gamma. Da quel momento in poi sono passata all’Astrofisica.
Attualmente è coinvolta nella missione europea Integral, nella missione della NASA Swift, nella missione italiana Agile e nella missione NASA Fermi... tutte in orbita e pienamente operative. Quali sono i “sogni” che queste missioni desiderano realizzare?
Queste missioni sono in orbita dagli inizi degli anni Duemila quindi i sogni e gli obiettivi scientifici si sono evoluti nel tempo, man mano che è aumentata la nostra conoscenza dell'Astrofisica. Per esempio, un satellite nato per studiare le sorgenti gamma con grandissima dettaglio adesso è diventato una pedina fondamentale nella ricerca di controparti di onde gravitazionali. Questo è quello che fa Agile, così come Integral, che è uno dei primi che risponde alle allerte delle onde gravitazionali. Anche Swift è concentrato sulla ricerca di qualche emissione elettromagnetica dagli eventi che generano onde gravitazionali e, più in generale, da tutti i fenomeni transienti che si accendono e spengono nel cielo. Quando sono partiti questi satelliti, le onde gravitazionali erano ancora nel mondo delle idee, dei sogni, adesso sono una realtà. I satelliti hanno mostrato la capacità di adattarsi a nuove problematiche astrofisiche. Questo è il loro punto di forza: non si sono fossilizzati nella loro missione originale, sono “cresciuti” insieme all'Astrofisica. Per questo sono considerati delle risorse fondamentali e le agenzie spaziali continuano a finanziare la loro vita orbitale. Stanno tutti vivendo una seconda giovinezza!
Nel suo essere scienziata, è sempre tutto spiegabile?
Se non lo è si è messi di fronte alla propria ignoranza e bisogna studiare per trovare una spiegazione.
Jim Lovell guardò fuori dal finestrino e notò del gas che stava fuoriuscendo dall’astronave che lo avrebbe dovuto portare sulla Luna: in quel momento capì che per Apollo 13 non ci sarebbe stato nessun allunaggio e che l’obiettivo della missione era ora riportare i suoi tre astronauti vivi sulla Terra. Il fallimento dell’Apollo 13 divenne uno degli eventi mediatici più importanti della seconda metà del Novecento e la sua incredibile storia è oggetto di libri, documentari e film. Cosa ci insegna, secondo Lei, lo straordinario insuccesso dell’Apollo 13?
Questo evento è passato alla storia come Il fiasco di maggior successo mai avvenuto, nonostante ciò ha insegnato moltissimo alla NASA e al pubblico in generale. Le televisioni americane, infatti, non volevano più trasmettere le dirette dalla capsula in viaggio verso la Luna, cosa che invece era accaduta con Apollo 8, Apollo 10, Apollo 11 e Apollo 12, perché reputavano l’evento “normale”.
Con Apollo 13 si è compreso che ciò che veniva dato per scontato, perché fortunatamente con le missioni precedenti era filato tutto liscio, non lo era affatto.
Andare sulla luna è difficile e gli astronauti che accettano di correre questo rischio sono persone straordinariamente coraggiose e preparate, stabili dal punto di vista psicologico, capaci di non farsi prendere dal panico anche nei momenti più difficili. Personalmente mi sono occupata di questo caso in un libro dedicato all'avventura lunare. Il grandissimo successo di Apollo 13 è stato quello di mostrare come la stanza di controllo di Houston sia stata capace di affrontare l'imprevisto e una quasi tragedia, aiutando gli astronauti a venirne fuori.
Ci racconta un aneddoto della sua vita che la fa sorridere ancora oggi?
Nel 2003 avevo scritto come primo autore un articolo su un argomento molto interessante, tanto che sarebbe stato pubblicato su una delle maggiori riviste scientifiche, Science. Dalla rivista ci chiesero una immagine per la copertina, noi fornimmo loro una foto artistica delle riflessioni dello specchio d’oro dello strumento XMM-Newton che aveva ottenuto i dati descritti nell’articolo. Nella didascalia della foto di copertina si citava, ovviamente, il nostro articolo. Bene, qualche tempo dopo mi vidi recapitare una lettera in cui mi si diceva che ero stata nominata uomo dell’anno. Conservo ancora questa lettera che mi fa molto sorridere.
Quali sono secondo Lei le qualità più importanti per riuscire ad avere successo nel mondo del lavoro di oggi?
Sono sicuramente la preparazione e la determinazione. Entrambe hanno una valenza fondamentale: bisogna ovviamente essere preparati ma non bisogna lasciare che qualcuno ci dica che questo o quel lavoro non fa per noi, specialmente per quanto riguarda le donne. Non si deve dare ascolto a queste voci che si basano solo su pregiudizi.
La presenza femminile negli ambiti scientifici delle materie STEM è ancora intorno al 20%. Il Premio Nobel vede la presenza femminile in percentuale bassissima. Nonostante le azioni di promozione a livello internazionale, pensiamo ad esempio alla Giornata mondiale delle donne e delle ragazze nella scienza, questo indice stenta a salire. Secondo Lei cosa occorrerebbe per portare il rapporto numerico in equilibrio?
In questo caso il problema fondamentale è un mix di storia di pregiudizi. A forza di battere il chiodo con il Comitato dell'assegnazione dei premi Nobel, nel 2020 qualcosa è cambiato: tra i premiati troviamo Andrea Ghez, un'astronoma, per la fisica e Jennifer Doudna insieme a Emmanuelle Charpentier per la Chimica. Non era mai successo di vedere così tante donne ricevere il Nobel.
Anche per la Letteratura è stata nominata una poetessa ma in questo campo le donne erano già più presenti. C‘è ancora tanto da fare ma è un buon inizio.
Il Nancy Grace Roman Space Telescope sarà il primo strumento spaziale dedicato ad una donna, Nancy Roman, nota anche come la “mamma” di Hubble in quanto riuscì a convincere la Nasa e il Congresso Usa a finanziare il telescopio spaziale. Perché è così importante fare tesoro dell’esempio di grandi donne che sono riuscite a realizzare i loro sogni battendosi contro gli stereotipi del loro tempo?
Perché è sempre importante festeggiare i grandi risultati. La decisione della NASA di dedicare a Nancy Roman il nuovo telescopio spaziale, per esempio, è avvenuta dopo la decisione di dedicare a Vera Rubin un nuovo grande telescopio in costruzione e a seguito della scelta dell'Agenzia Spaziale Europea di dedicare a Rosalind Franklin il Rover che, tra un paio d’anni, passeggerà su Marte. Si tratta di donne che si sono battute contro gli stereotipi, con storie alle spalle non sempre felici. Nonostante si siano trovate in un ambito considerato “maschile” sono riuscite ad emergere. Questo è sempre un messaggio positivo.
Saper cambiare idea, nella ricerca, è possibile?
Certo e a volte è necessario. Quando si intraprende una ricerca può accadere che, indagando un particolare aspetto, si scopre di avere completamente torto. In questi casi cambiare idea è necessario e benefico.
Nel libro “Conquistati dalla luna” lei ripercorre la storia dell’attrazione che il nostro satellite ha sempre esercitato sulle persone… è stato l’uomo a conquistare la Luna o è la Luna ad aver conquistato l’uomo?
Definitivamente, noi siamo conquistati dalla Luna! Il grande interesse, così come l’emozione che proviamo guardandola, è prova di quanto essa sia presente nell’immaginario collettivo. A me la Luna trasmette calma, pacatezza...è bellissimo pensare che ci siamo arrivati. Sappiamo che è stata una sfida di tipo politico (dove la scienza aveva un ruolo marginale), ma ciò non cambia il trasporto che questo satellite suscita in noi.
Tutti gli astronauti che sono stati sulla Luna hanno affermato che ci siamo andati per scoprire la Terra. Loro, infatti, sono le persone che hanno potuto osservare il nostro Pianeta dall’esterno. Quello che hanno visto è una meravigliosa biglia blu illuminata dal sole, con oceani e nubi splendenti, il tutto in uno sfondo nerissimo. Un’immagine molto emozionante.
Nel libro “I marziani siamo noi” si passa dal Big Bang alla formazione delle galassie, delle stelle, degli elementi pesanti e dei pianeti, Terra compresa. Poi c’è una parte nuova e affascinante, relativa ai pianeti alieni e all’astronomia “da contatto”. È passato un quarto di secolo dalla scoperta del primo pianeta extrasolare, oggi ne conosciamo migliaia e molti sono simili alla Terra. Secondo Lei quanto siamo “invasi”? E quanto siamo “invasori?
Non siamo assolutamente invasi, personalmente non credo a nessuna delle teorie sugli UFO o su antichi astronauti che ci avrebbero visitato in passato. Siamo invece noi che stiamo invadendo il sistema solare, nel senso che stiamo lasciando tonnellate di detriti sulla Luna, su Venere, su Marte, così come abbiamo mandato sonde nell’atmosfera di Giove e di Saturno. Se c’è qualcuno che può essere considerato “invasore” è proprio la specie umana!
Lei è molto attenta al tema dell’inquinamento del cielo. Questo, infatti, è inquinato non solo dalle emissioni di anidride carbonica ma anche da rifiuti più grandi come satelliti e detriti spaziali. Quali sono i rischi per la scienza e per il nostro futuro? Cosa si potrebbe fare per porre rimedio alla situazione attuale?
L’inquinamento luminoso è dovuto, da un lato, alla illuminazione delle nostre città. Tendiamo a illuminare troppo e male gli spazi esterni, così facendo spegniamo la volta celeste. Si pensi che 2 miliardi di persone su 7 fanno fatica ad osservare qualcosa oltre la Luna e i pianeti. Questo è un problema di tipo culturale.
Dall’altro lato abbiamo un problema di inquinamento luminoso dovuto ai satelliti che, nonostante sia recente, richiede un’attenzione mondiale. Mi spiego. Alcuni grandi imprenditori hanno deciso di investire in una grandissima infrastruttura satellitare che copra a mo’ di ragnatela la Terra, questo per fornire Internet veloce in tutte le parti del mondo. Nonostante sia una cosa molto utile dal punto di vista sociale, le caratteristiche dei satelliti creano non pochi problemi, in quanto riflettono molto la luce del sole. Essi infatti sono grandi come un tavolo da cucina, sono fatti in metallo e hanno un pannello solare grande quasi cinque volte il satellite. Ciò che accade è che quando il sole tramonta sulla Terra questi continuano ad esserne illuminati, rendendo difficile non solo l’osservazione a occhio nudo ma anche quella degli addetti ai lavori, poiché quando il satellite attraversa il campo di vista di un telescopio, lascia una strisciata brillantissima che rende i dati raccolti inutilizzabili.
Oggi ciò accade in media ogni 2, 3 giorni; se la popolazione dei satelliti dovesse aumentare a dismisura al fine di costruire l’infrastruttura, circa il 30% delle immagini sarà da buttare via.
Per evitare ciò gli astronomi stanno lavorando con gli ingegneri al fine di trovare una soluzione.
Oggi si parla spesso di Space Economy, la catena del valore che partendo dalla ricerca, sviluppo e realizzazione delle infrastrutture spaziali abilitanti arriva fino alla generazione di prodotti e servizi innovativi “abilitati”, come servizi di telecomunicazioni, di navigazione e posizionamento, di monitoraggio ambientale previsione meteo, ecc. Perché rappresenta una delle più promettenti traiettorie di sviluppo dell’economia mondiale dei prossimi decenni?
Perché la Space Economy comprende molte branche dell’osservazione della Terra. Prima abbiamo parlato di Internet globale ma ci sono anche il GPS estremamente preciso, necessario per la guida autonoma delle auto, così come la possibilità di ottimizzare l’uso dell’acqua nell’agricoltura estensiva e di minimizzare l’utilizzo dei pesticidi. Non dimentichiamo poi la possibilità di monitoraggio dell’inquinamento e dello stato dei mari, fondamentale per la lotta al riscaldamento globale. Tutte queste informazioni passano dai satelliti che possono essere gestiti dal pubblico e dal privato. Quest’ultimo settore si vuole spingere anche oltre: si è pensato, per esempio, alla possibilità di sfruttare corpi celesti come gli asteroidi per estrarre materiali interessanti, ma si è immaginato anche lo sfruttamento del ghiaccio lunare, sia per far bere gli astronauti sia per fornire carburante alle prossime missioni spaziali che potrebbero andare sulla luna e lì fare il pieno, in quanto dal ghiaccio si possono ricavare l'idrogeno e l'ossigeno necessari per i motori.
La sfida è quella di mettere a punto un modello di business che sia conveniente dal punto di vista economico e che sia anche rispettoso dell'ambiente.
Per concludere, cosa consiglierebbe ai giovani che desiderano avvicinarsi all’affascinante mondo dell’Astrofisica?
Consiglierei di studiare tanto e metterci tanta passione e determinazione perché l’Astrofisica non smette mai di porsi nuove sfide. Abbiamo bisogno di menti giovani e originali per cambiare i paradigmi e cercare di risolvere i grandi problemi che ancora abbiamo davanti a noi. Si pensi che la materia normale, quella con la quale siamo fatti noi, la Terra, i pianeti e le stelle è meno del 5% del totale dell'universo... il resto è fatto da materia ed energia oscura! Ecco, abbiamo ancora idee molto oscure e confuse, quindi aspettiamo i giovani talenti per cercare nuove risposte!