Studenti di Roma Tor Vergata nel network dei “Cervelli spaziali”
Un “esercito” di 73 studentesse e studenti di circa 30 università e centri di ricerca impegnati in un dottorato interateneo in Space science and technology congiunto per indagare sui misteri più affascinanti della scienza: dal Bing Bang alla medicina nello spazio per gli astronauti (da utilizzare poi sulla Terra), alle tempeste solari e lo “Space weather”: tutti impegnati per rendere migliore il pianeta e rendere più comprensibile le sue dinamiche di evoluzione e cambiamento. Come testimoniato da un reportage del quotidiano La Repubblica, il dottorato ha riguardato sette percorsi diversi, spaziando dall’ingegneria al diritto e si sono confrontati a L’Aquila al Gran Sasso Science Institute.
Due protagonisti di questi studi sono provenienti dall’università di Roma Tor Vergata: sono Anna Finazzi Agrò e Michele Berretti, con la supervisione, rispettivamente, della professoressa Mirka Zago e del professor Francesco Berrilli di Roma Tor Vergata. Di sotto, abbiamo raccolto le dichiarazioni dei protagonisti, che hanno ulteriormente spiegato e valorizzato la portata dei loro progetti e i potenziali risultati che in futuro si potranno raggiungere.
Myrka Zago, ordinaria di Fisiologia, direttrice del Centro di Biomedicina spaziale e coordinatrice di Tor Vergata per Universeh 2.0 dell’università di Roma Tor Vergata.
La formazione multidisciplinare è essenziale per i futuri specialisti spaziali, che contribuiranno alle ambiziose missioni di esplorazione umana dello spazio, come il ritorno dell’uomo sulla luna per periodi prolungati e le missioni umane su Marte. Abbiamo condotto numerosi progetti di ricerca nello Spazio per studiare come il cervello pianifica e controlla il movimento del corpo umano. Più di 20 astronauti – prosegue Zago - hanno eseguito i nostri esperimenti nello Spazio, sia nello Space Shuttle che nella Stazione Spaziale Internazionale. In collaborazione con il Prof. Francesco Lacquaniti e altri colleghi, abbiamo realizzato vari esperimenti in condizioni di microgravità nello shuttle, nella Stazione Spaziale Internazionale e in volo parabolico. Questi studi hanno rivelato i meccanismi straordinari con cui il cervello adatta il riferimento gravitazionale terrestre all’ambiente spaziale, permettendo l'adattamento dell’intero corpo umano appena arriva in orbita. Abbiamo scoperto i meccanismi cerebrali coinvolti nella rappresentazione degli effetti della gravità, pubblicando i nostri risultati su importanti riviste internazionali come Science, Nature Neuroscience e npj Microgravity (Nature Portfolio). Attualmente, applichiamo i risultati delle nostre ricerche allo sviluppo di nuovi protocolli di neuroriabilitazione per i pazienti presso la Fondazione IRCCS Santa Lucia di Roma”.
Anna Finazzi Agrò, laureata in Ingegneria medica all’università di Roma Tor Vergata
“Dopo aver conseguito la laurea triennale e magistrale in Ingegneria Medica presso l’Università di Tor Vergata, ho scelto di intraprendere il percorso di dottorato per approfondire le mie conoscenze in fisiologia umana, specializzandomi in fisiologia spaziale: trovo che questo campo unisca due settori scientifici ugualmente affascinanti e complessi, ovvero lo Spazio ed il corpo umano. Il mio interesse per questa disciplina è nato grazie al corso di Fisiologia Spaziale tenuto dalla Professoressa Zago, seguito durante la laurea magistrale. Tramite il dottorato nazionale in Space Science and Technology, sono coinvolta nello studio del comportamento del Sistema Nervoso Centrale in condizioni gravitazionali diverse da quelle terrestri e nello studio delle sue capacità di adattarsi a queste alterazioni. Il mio lavoro - continua Finazzi Agrò - si focalizza sulla coordinazione motoria durante task di immaginazione mentale di oggetti che si muovono secondo diverse leggi gravitazionali: sto analizzando dati di motion capture relativi ad astronauti, acquisiti sia sulla Terra che sulla Stazione Spaziale Internazionale. Questo studio è fondamentale per comprendere le strategie motorie adottate nello Spazio, dove il rischio sensorimotorio rappresenta una delle principali sfide per le future missioni spaziali, quali il ritorno dell’uomo sulla Luna. Problemi di equilibrio, locomozione e coordinazione occhio-mano sono tra le conseguenze del volo spaziale. Capire se la gravità sia un'esperienza innata o acquisita è cruciale per sviluppare training preparatori per gli astronauti, migliorando il loro adattamento alla microgravità e mitigando gli effetti negativi. Questa ricerca ha potenziali applicazioni terrestri, come nella riabilitazione dei pazienti colpiti da ictus particolarmente nella rielaborazione delle strategie motorie. In sintesi, il mio studio mira a migliorare la preparazione degli astronauti e a contribuire alla futura esplorazione umana dello Spazio, mantenendo l’attenzione sulla traslazionalità di questo tipo di ricerca”.
Francesco Berrilli, ordinario di Fisica all’università degli studi di Roma Tor Vergata
”Questo è un momento cruciale per l’umanità. Stiamo lasciando la Terra e diventando una specie in grado di viaggiare e vivere nello spazio. Se la mia generazione visse le prime fasi dell’esplorazione dello spazio e vide l’uomo sulla luna, la prossima generazione, composta anche dai nostri studenti, forse parteciperà alla costruzione dei primi insediamenti umani sulla Luna o su Marte. Ormai le infrastrutture spaziali non sono più fantascienza: i sistemi di navigazione satellitare o i sistemi spaziali di monitoraggio della Terra sono essenziali per la nostra vita quotidiana. E questo è solo l'inizio; lo spazio giocherà un ruolo ancora più importante nelle nostre vite negli anni a venire. Sarà dunque - prosegue Berrilli - sempre più importante proteggere le infrastrutture spaziali ed essere consapevoli dello stato fisico dello spazio che circonda la Terra e si estende tra i pianeti, spazio che è modificato dall’attività della nostra stella. Il Sole, infatti, è solo apparentemente una stella tranquilla, la sua attività magnetica ciclica e impulsiva (pensiamo agli eventi dello scorso maggio) può avere impatti devastanti sulle nostre infrastrutture. Fortunatamente, da quando l’uomo ha conquistato lo spazio, il Sole non ha mai prodotto super tempeste. Ma sappiamo che queste si sono verificate in passato, nel 1859 e nel 1872, e in modo ancora più importante centinaia e migliaia di anni fa. Non è questione se ci sarà una super tempesta solare, la domanda è quando avverrà. Per questo si formano giovani scienziati esperti di Sole e di spazio, un argomento che si chiama Meteorologia Spaziale (o Space Weather). Questo studio è portato avanti nel Dipartimento di Fisica ed è anche argomento del dottorato di ricerca di Michele Berretti. Dottorato che studierà i brillamenti solari, che sono i principali attori degli eventi esplosivi solari, e la dinamica del plasma solare che ne è la sorgente di energia. Questi studi aiuteranno gli scienziati della futura generazione ad avere un maggiore conoscenza di come la stella centrale del nostro sistema planetario interagisce con la Terra e con gli altri pianeti”.
Michele Berretti, laureato in Fisica all’Università di Roma Tor Vergata
“Sono un dottorando dell'Università di Trento nel programma di interesse nazionale Space Science and Technologies, finanziato da una borsa PNRR. Mi specializzo in fisica solare, con un focus particolare sulla dinamica dei campi magnetici nella fotosfera, la superficie visibile del Sole, e sui loro effetti, utilizzando un approccio "big data" con metodi di "machine learning". La mia ricerca procede su due binari, destinati a incontrarsi. Da un lato, mi concentro sugli elementi magnetici di varie dimensioni sulla superficie solare. Queste strutture giocano un ruolo cruciale nell'equilibrio energetico dell'atmosfera solare. Esaminando le intricate connessioni tra le onde all'interno degli elementi magnetici e la loro evoluzione su scale temporali globali, intendo scoprire i meccanismi responsabili del riscaldamento coronale e dell'accelerazione del vento solare. A tal proposito – prosegue lo studente - sto sviluppando un codice per l'identificazione e il tracciamento automatico di queste strutture nella fotosfera. Dall'altro lato, sono coinvolto in progetti relativi allo Space Weather. Come menzionato nell'articolo di Repubblica, sto lavorando alla realizzazione di un catalogo di flare, regioni attive e altri osservabili fisici legati al Sole. Questo rappresenta una solida base per modelli di machine learning in grado di prevedere eventi di "Space Weather" che possono rappresentare una seria minaccia alla nostra vita quotidiana. La mia ricerca, quindi, non solo contribuisce alla comprensione fondamentale della fisica solare, ma mira anche a mitigare i rischi posti dall'attività magnetica del Sole alla nostra società tecnologica moderna. Ho iniziato il mio percorso accademico all'Università di Tor Vergata, completando la triennale nel 2021 e la magistrale nel 2023. Durante questi anni di studio, ho avuto la fortuna di essere selezionato su base competitiva per partecipare alla Summer School organizzata dall'Agenzia Spaziale Europea ad Alpbach. Questa è stata un'occasione formativa unica, che mi ha permesso di entrare in contatto con colleghi provenienti da tutto il mondo e di uscire dal mio campo tradizionale, seguendo la progettazione di una missione spaziale immaginaria dalla sua nascita fino al ‘lancio’ ”.