Il 2022 è stato un anno straordinario per la scienza, denso di nuove scoperte e di pietre miliari, dallo Spazio alla fusione nucleare, dalla medicina alla biologia.
Lo Spazio è stato stato protagonista quest’anno, a partire dalle straordinarie scoperte legate alla entrata in funzione del telescopio spaziale James Webb che ha consentito di osservare le galassie più lontane mai osservate con altissima risoluzione. Il 16 novembre è stata lanciata l’attesissima Missione Artemis, destinata a portare nuovamente gli esseri umani sulla Luna. Il liftoff è avvenuto alle 07:47 ora italiana dalla piattaforma 39B del Kennedy Space Center, in Florida. E’ la prima missione del programma Artemis, i cui obiettivi finali riguardano il ritorno dell’uomo sulla Luna e la costruzione di una base sulla superficie del satellite, che dovrà supportare i viaggi di lunga durata attraverso il cosmo.
L’astronauta italiana dell’ESA Samantha Cristoforetti è tornata nello Spazio: il 21 luglio è diventata la prima donna europea a condurre una passeggiata spaziale e il primo astronauta europeo a condurla con la tuta spaziale russa Orlan. Il 28 settembre 2022 è diventata la prima astronauta donna europea a diventare comandante della ISS.
A maggio è stata pubblicata la foto del buco nero al centro della nostra Via Lattea. Già in passato gli scienziati avevano scoperto stelle che si muovevano intorno a un corpo invisibile, compatto e molto massiccio al centro della Via Lattea. Quelle osservazioni suggerivano che l’oggetto in questione, chiamato Sagittarius A* (Sgr A*), fosse un buco nero, e l’immagine resa pubblica ha fornito la prima prova visiva diretta a sostegno di questa ipotesi. Anche se non possiamo vedere il buco nero stesso, perché non emette luce, il gas che brilla attorno ad esso possiede un aspetto distintivo: una regione centrale scura (chiamata “ombra” del buco nero) circondata da una struttura brillante a forma di anello. La nuova immagine ha catturato la luce distorta dalla potente gravità del buco nero, che ha una massa pari a quattro milioni di volte quella del Sole.
Sempre a maggio Solar Orbiter ha scattato spettacolari immagini ravvicinate del Sole. Tra gli strumenti di osservazione a bordo c’è anche il coronografo italiano Metis: finanziato e gestito dall’Agenzia Spaziale Italiana, è stato ideato, progettato e realizzato da un team composto dall’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), dalle Università di Firenze e di Padova, dal CNR-IFN e da un consorzio industriale italiano formato da OHB Italia e Thales Alenia Space Italia. Metis è il primo strumento del suo genere in grado di osservare la corona solare simultaneamente nella banda visibile e ultravioletta, fornendo quindi un quadro molto dettagliato sui processi che governano l’espansione del plasma solare nello Spazio interplanetario. Grazie alla vicinanza al Sole e alla sua alta risoluzione, Metis ha potuto riprendere immagini della corona solare con un dettaglio senza precedenti, rivelando una struttura “filamentare” ed estremamente dinamica del plasma e dei campi magnetici in essa presenti.
Il 27 settembre, dopo 10 mesi di viaggio nello Spazio, la missione Double Asteroid Redirection Test (DART) della NASA, la prima dimostrazione di tecnologia di difesa planetaria al mondo, ha impattato con successo contro il suo obiettivo, il primo tentativo dell’agenzia di “spostare” un asteroide. Le prime immagini del punto in cui l’asteroide Dimorphos è stato colpito, sono state inviate sulla Terra dal microsatellite realizzato da Argotec, LICIACube.
Il rover Perseverance della NASA nel frattempo prosegue la sua missione, la ricerca della vita passata su Marte. Dopo avere raccolto diversi campioni di terreno, il robot li sta ora preparando per la “raccolta”: la NASA e l’Agenzia Spaziale Europea hanno in programma di recuperare i carotaggi e riportarli sulla Terra per studiarli, non prima del 2033, nel primo ritorno in assoluto di un campione da Marte.
Passando alla fisica, vanno segnalati nuovi importanti risultati nella ricerca nel campo della fusione nucleare: si sono aperte prospettive interessanti. First Light Fusion (First Light), lo spin-out della fusione dell’Università di Oxford, ha confermato di aver raggiunto i suoi primi obiettivi di fusione nucleare. L’Autorità per l’Energia Atomica del Regno Unito (UKAEA) ha convalidato in modo indipendente il risultato. E’ stata la prima volta in cui la fusione è stata raggiunta utilizzando gli obiettivi unici sviluppati da First Light e la corrispondente tecnologia dei proiettili. La missione di First Light è risolvere il problema dell’energia da fusione con la macchina più semplice possibile. La fusione a proiettile è un nuovo approccio alla fusione inerziale che è più semplice, più efficiente dal punto di vista energetico e presenta un rischio fisico inferiore. First Light ha ottenuto la fusione dopo aver speso meno di 45 milioni di sterline e con un tasso di miglioramento delle prestazioni più veloce di qualsiasi altro schema di fusione nella storia. Invece di utilizzare laser o magneti complessi per generare o mantenere le condizioni per la fusione, l’approccio di First Light è quello di comprimere il carburante all’interno di un bersaglio utilizzando un proiettile che viaggia ad altissima velocità. La tecnologia chiave nell’approccio di First Light è il design dell’obiettivo, che concentra l’energia del proiettile, facendo implodere il carburante alle temperature e alle densità necessarie per realizzare la fusione.
Il 5 dicembre, i ricercatori del National Ignition Facility (NIF) in California, concentrando 2,05 megajoule di luce laser su una minuscola capsula di combustibile per fusione hanno innescato un’esplosione che ha prodotto 3,15 MJ di energia, l’equivalente di circa tre candelotti di dinamite. Si tratta di un passo in avanti importante perché fino ad oggi, gli esperimenti non erano mai andati in positivo (net gain). Un risultato che non sorprende perché andando indietro nel tempo e scorrendo i risultati ottenuti in passato, il livello di energia ottenuto durante un processo di reazione di fusione controllata è stato sempre in crescita. I dati sarebbero in linea con l’evoluzione delle tecnologie e ci avvicinano a una nuova fase dello sviluppo di un ipotetico reattore.
A ottobre, il premio Nobel per la Fisica 2022 è stato assegnato ad Alain Aspect, John F. Clauser e Anton Zeilinger “per gli esperimenti con fotoni entangled, che hanno stabilito la violazione delle disuguaglianze di Bell e hanno aperto la strada alla Scienza dell’informazione quantistica“. Utilizzando esperimenti rivoluzionari, Alain Aspect, professore all’Université Paris-Saclay e all’Ecole Polytechnique in Francia e socio straniero delli’Accademia dei Lincei, John Clauser, ricercatore JF Clauser & Assoc. negli Stati Uniti, e Anton Zeilinger, professore all’Università di Vienna in Austria, hanno dimostrato il potenziale per indagare e controllare le particelle che si trovano in stati entangled. Ciò che accade a una particella in una coppia entangled determina ciò che accade all’altra, anche se sono davvero troppo distanti per influenzarsi a vicenda. Lo sviluppo di strumenti sperimentali da parte dei vincitori ha gettato le basi per una nuova era della tecnologia quantistica.
Un accenno anche al clima: il 2022 è stato l’anno della grande siccità in Europa, Italia compresa. Con la siccità, che ha quasi ridotto a un rigagnolo il Po e ha visto chiudere alla navigazione delle chiatte il Reno, sono arrivate anche ondate di calore che si sono protratte da maggio a novembre, facendo registrare diversi record nel vecchio continente.
Un periodo di caldo intenso ha portato a temperature giornaliere da record nell’Europa occidentale e un ottobre da record per Austria, Svizzera e Francia, oltre che per vaste aree dell’Italia e della Spagna. Le andate di calore si sono estese fino a novembre dando luogo a una “novembrata”.
Il 2022 è stato anche l’anno della grande eruzione del vulcano Hunga Tonga nel Pacifico. L’onda d’urto è stata registrata in tutto il mondo, ha viaggiato attraverso l’atmosfera ed ha generato perturbazioni fino in Italia e in Spagna che, in alcuni casi hanno anche influito sul livello del mare. Il pennacchio dell’eruzione è stato il più alto mai osservato che ha riversato nella troposfera una quantità enorme di vapore acqueo.
Sul fronte medicina, il 20 gennaio gli scienziati dell’Università dell’Alabama a Birmingham hanno annunciato sull’American Journal of Transplantation di avere trapiantato con successo due reni da un maiale geneticamente modificato in un paziente umano che era cerebralmente morto. Il team, guidato da Jayme E. Locke, ha utilizzato un nuovo modello preclinico per rispondere a numerose domande sulla sicurezza dello xenotrapianto in pazienti umani. Stando ai risultati del gruppo di ricerca, l’organismo dell’uomo non ha rigettato i reni, nonostante la morte cerebrale ponesse una serie di difficoltà e stress fisiologico sul fisico del paziente. Il 7 novembre è stata effettuata in laboratorio la prima trasfusione al mondo di sangue artificiale sugli esseri umani: ad annunciarlo è stato un gruppo di ricercatori dell’Università di Bristol e del NHS Blood and Transplant. Il sangue coltivato in laboratorio viene prodotto a partire da una normale donazione di sangue. La maggior parte delle trasfusioni di sangue dipenderà sempre dalla donazione volontaria: l’obiettivo è produrre gruppi sanguigni vitali, ma ultra-rari, che sono di difficile reperimento, ma necessari per i pazienti che dipendono da regolari trasfusioni sanguigne per malattie come l’anemia falciforme.
Il primo dicembre, un gruppo di ricercatori della Fred Hutchinson Cancer Research Center, del National Institute of Allergy and Infectious Diseases e dello Scripps Research Institute ha annunciato su Science i risultati della prima sperimentazione di un nuovo candidato vaccino contro l’HIV che sembra in grado di indurre precursori anticorpali ampiamente neutralizzanti negli esseri umani. Il team, guidato da Juliana McElrath, Adrian B. McDermott e William R. Schief, ha riportato i dati della sperimentazione di fase I sugli esseri umani di un vaccino basato sugli anticorpi ampiamente neutralizzanti (bnAb). Questi dati stabiliscono una prova clinica del principio per la progettazione di vaccini mirati alla linea germinale per l’HIV e altri agenti patogeni attualmente privi di un percorso di cura e prevenzione.
Sempre nel 2022 sono stati fatti passi in avanti anche sul terreno delle terapie geniche da applicare contro diverse forme di tumore e altre malattie. A febbraio l’annuncio di una nuova potenziale terapia immunitaria sperimentale e altamente personalizzata per il carcinoma mammario metastatico, grazie a uno studio, pubblicato sul Journal of Clinical Oncology, condotto dagli scienziati del National Cancer Institute (NCI), parte del National Institutes of Health (NIH). Il team, guidato da Steven A. Rosenberg, ha coinvolto 42 donne con carcinoma mammario metastatico, che sono state sottoposte a una terapia sperimentale a base di linfociti infiltranti il tumore. Stando ai risultati del gruppo di ricerca, il 67 per cento del campione (28 individui) ha generato una reazione immunitaria contro il cancro.
Il 10 novembre sono stati pubblicati su Nature i risultati del primo test clinico sull’uomo di cellule immunitarie non virali per la terapia del cancro. L’approccio utilizza l’editing del genoma CRISPR per produrre cellule T specifiche del paziente e ha avuto un profilo di sicurezza favorevole. Sebbene il beneficio clinico in termini di risposte dei pazienti sia ancora limitato, lo studio dimostra la potenziale fattibilità di questa strategia terapeutica.
Nel corso del 2022 sono aumentati anche gli sforzi per la conservazione di specie ad altissimo rischio di estinzione e anche i progetti di esplorazione della natura che hanno portato alla riscoperta di specie che si ritenevano estinte e al ritorno alla vita naturale di specie che invece avevano visto pregiudicato il loro habitat naturale, come per esempio il pappagallo, rarissimo, l’Ara di Spix, o Cyanopsitta spixii più conosciuto come Blu, lo stesso del protagonista di un film Disney.
