SCUOLA PRIMARIA Pianeta rosso: vita fuori dalla Terra GUIDA PER IL DOCENTE SCUOLA PRIMARIA Pianeta rosso: vita fuori dalla Terra A cura di Emanuela Scaioli

INTRODUZIONE

Il percorso si sviluppa in 6 step che possono allontanarsi dalla Terra, sottraendosi alla sua essere affrontati anche indipendentemente attrazione. L’attività è utile per avvicinarsi alla uno dall’altro, per permettere la scelta di “scienza dei razzi”. percorsi più congeniali alla programmazione Nello STEP 3 si scopre la composizione della didattica e all’interesse degli studenti. tuta spaziale, una vera e propria “astronave Il tema della vita nello Spazio coinvolge le in miniatura” che protegge gli astronauti dal nuove generazioni che, affascinate dalla caldo, dal freddo, dalla mancanza di ossigeno e possibilità di non essere soli nell’Universo, dalle forti radiazioni. In particolare, gli studenti vivono da protagonisti questo momento di vengono coinvolti in un’attività investigativa nuovo impulso verso l’esplorazione spaziale. per costruire e collaudare un guanto da Ogni giorno, infatti, seguiamo le notizie di astronauta. nuovi lanci di vettori spaziali con astronauti Nello STEP 4 viene proposto un viaggio a bordo, sonde, satelliti e la pianificazione di immaginario tra la Luna e Marte o un altro progetti ambiziosi per insediamenti umani sulla corpo celeste del nostro Sistema Solare, per Luna e su Marte. verificare se questo possa avere avuto o avrà Lo Spazio è diventato sempre più luogo di in futuro qualche traccia di vita. studio, di ricerca e di supporto al nostro Lo STEP 5 affronta il problema di un futuro pianeta, per capire meglio la vita dell’uomo atterraggio umano sul nostro satellite naturale. e degli organismi viventi. L’astrobiologia e la La Luna, infatti, può essere un avamposto per “scienza dei razzi” vengono affrontati in modo l’esplorazione di Marte a partire dalla Missione semplice e accessibile, per continuare a far Artemis con il modulo Orion. L’attività, che sognare ai ragazzi un futuro di esplorazione propone una missione simulata sulla Luna, spaziale sostenibile e sicuro. invita a progettare un dispositivo di allunaggio con il quale poter recuperare ipotetici Lo STEP 1 che avvia il percorso, presenta invertebrati ibernati. alcuni animali che vivono negli ambienti Lo STEP 6 suggerisce di porre lo sguardo oltre estremi sulla Terra, adattandosi a condizioni il nostro Sistema Solare, alla ricerca della vita avverse. Si pongono così le basi per indagare in esopianeti. Viene presentato il progetto la presenza di vita anche fuori dalla Terra, nel della Missione Cheops dell’ESA, con un modello Sistema Solare e oltre. da costruire con della carta. Il percorso si Nello STEP 2 si propone una semplice attività conclude con la proposta di un messaggio da di costruzione di un razzo di carta, per capire inviare dalla Terra e di uno zaino da riempire quali sono le variabili in gioco necessarie di oggetti da inviare ad eventuali forme di vita per ottenere una spinta tale da riuscire ad presenti nello Spazio.

1 SCUOLA PRIMARIA Pianeta rosso: vita fuori dalla Terra

LA VITA IN AMBIENTI STEP 1

SCUOLA PRIMARIA SCUOLA PRIMARIA ESTREMI SULLA TERRA Pianeta rosso: allegato 1 Pianeta rosso: allegato 1

UNA VITA... AL LIMITE! DIAVOLO SPINOSO (Moloch horridus) AUSTRALIA Deserto La vita sulla Terra si è adattata a una straordinaria Gioco di gruppo Ogni gruppo di 4 persone riceve una copia delle carte ANIMALI e AMBIENTI (→ pp. 2-4) varietà di condizioni, perfino a quelle considerate 1. Ritagliate le carte e mescolatele. [10 minuti] 2. Leggete con attenzione il contenuto delle carte e osservate le immagini. [20 minuti] Questo piccolo rettile vive nei deserti australiani e 3. Assegnate l’ambiente terrestre all’animale corrispondente. [10 minuti] ha il corpo ricoperto di spine che vanno dal giallo 4. Quando avete deciso l’accoppiamento, incollatelo su un foglio e appendetelo in classe. al bruno che gli consentono di mimetizzarsi per dall’uomo inospitali. Una pozza d’acqua piovana destinata sfuggire ai predatori. [10 minuti] La sua pelle è solcata da piccolissimi canali che 5. Spiegate alla classe i motivi della vostra scelta. raccolgono le gocce di rugiada e le inviano alla 6. Rispondete alle seguenti domande. bocca: in questo modo il diavolo spinoso riesce a a svanire in poche ore, il deserto, i ghiacci perenni, le procurarsi acqua da bere e a sopravvivere al clima • Quali sono secondo voi le condizioni estreme in cui vivono questi esseri viventi? arido del deserto. • Quali ambienti naturali sono rappresentati? RANA DEL LEGNO (Rana Sylvatica) profondità abissali degli oceani, gli antri bui della terra • Sapete posizionare le località indicate sulle carte su questa carta geografica? ALASKA sono ambienti estremi dove è difficile pensare che la • Secondo voi, quali tra questi animali potrebbero vivere in altri pianeti del Sistema Solare?

In Alaska e nel Nord America, dove nei periodi vita possa prosperare. Una grande varietà di organismi invernali le temperature sono molto basse, la rana del legno va in letargo per sette lunghi mesi, durante i quali due terzi della sua acqua corporea si trasforma in ghiaccio, il cuore smette di battere, tuttavia è riuscita a colonizzarli escogitando le più il sangue non scorre più e l’animale assume l’aspetto di un pezzo di legno. In primavera il corpo si “scongela” e lentamente la diverse strategie di sopravvivenza. La vita esiste nei rana riprende le sue funzioni. CAMALEONTE DEL NAMAQUALAND luoghi più sorprendenti e la sua capacità di adattarsi a (Chamaeleo namaquensis) DESERTO DEL NAMIB condizioni estreme incoraggia la ricerca della vita altrove Il Deserto del Namib ospita un rettile maestro di Ricordate: nello Spazio ci sono condizioni estreme. sopravvivenza, che ha una particolare strategia. Ogni giorno, al sorgere del sole, assume una • Altissima temperatura. • Buio. colorazione nera per attirare a sé i raggi solari e nell’Universo. • Bassissima temperatura. • Luce forte. riscaldarsi in breve tempo. • Assenza di ossigeno/aria. • Radiazioni. Non appena ha raggiunto la temperatura ideale attua la strategia opposta, virando verso una • Assenza di acqua. colorazione bianca che riflette la radiazione, Con la proposta del gioco di carte “Una vita al...limite!” evitando così il surriscaldamento. ALLEGATO 1 1 2 (Allegato 1) si avvia la ricerca sulle condizioni di vita di alcuni animali negli ambienti terrestri estremi. Gli studenti, divisi in gruppi, cercheranno di abbinare gli animali agli SCUOLA PRIMARIA SCUOLA PRIMARIA ambienti naturali, scoprendo informazioni utili riportate Pianeta rosso: allegato 1 Pianeta rosso: allegato 1 sulle carte. ORSO BIANCO (Ursus maritimus) POLO NORD RAGNO SALTELLANTE DELL’HYMALAIA Mar Glaciale Artico (Omnisuperstes euophrys) CATENA DELL’HIMALAYA È una specie di mammiferi carnivori che si trova in L’insegnante invita gli studenti a rispondere a queste prossimità del Polo Nord nel Mar Glaciale Artico. Presenta delle caratteristiche che gli consentono di domande: sopravvivere al freddo estremo, soprattutto nei quattro mesi d’inverno in cui il Sole sorge a malapena e le temperature possono raggiungere un valore medio di 30 gradi sottozero. Questo ragno vive a temperature decisamente La superficie del suo corpo è costituita di due basse. E il suo personalissimo record è quello di strati: uno strato superficiale ricco di zolfo e di peli essere in grado di vivere a oltre 6500 metri di →→ Quali sono secondo voi le condizioni estreme in cui altezza. Non mangia anche per lunghi periodi di di protezione vuoti e trasparenti, che appaiono bianchi mentre riflettono la luce visibile e uno tempo e non soffre delle basse pressioni. L’unica vivono questi esseri viventi? strato sottostante ricco di grasso. sua fonte di cibo sono alcuni piccoli insetti. CALAMARO VAMPIRO SCARAFAGGIO ROSSO (Vampyroteuthis infernalis) OCEANO ATLANTICO (Cucujus clavipes) ALASKA →→ Quali ambienti naturali sono rappresentati?

Questo mollusco vive alla profondità di 600-900 metri o più negli oceani, dove la luce →→ Sapete posizionare le località sulla carta geografica? è quasi assente e vi sono scarse quantità di ossigeno. Produce lampi di luce di durata variabile Questo scarafaggio vive in condizioni di da una frazione di secondo a diversi minuti e, se freddo estremo. Tipico delle zone settentrionali minacciato, emette dalle punte dei tentacoli una dell’Alaska e del Canada, lo scarafaggio rosso nuvola appiccicosa di inchiostro bioluminescente. resiste a temperature che raggiungono i -150°C, →→ Secondo voi, quali tra questi animali potrebbero vivere Sembra incredibile ma negli abissi marini si usa la grazie ad una sostanza antigelo che impedisce la luce al posto dell’ombra, per nascondersi. cristallizzazione del sangue.

PINGUINO IMPERATORE in altri pianeti del Sistema Solare? (Aptenodytes forsteri) ANTARTIDE I pinguini imperatore si raccolgono in gruppi per difendersi dal gelo, trascorrendo la loro intera esistenza sulle distese ghiacciate del Polo Sud. Le piume sono molto Dalla discussione collettiva – riassunta in un cartellone fitte, rigide e corte; uno spazio d’aria tra la pelle e le piume isola il corpo dal freddo. Anche internamente i pinguini si sono bene adattati al freddo: l’aria inalata si mescola in una camera con l’aria espirata, un sistema che la riscalda. La vicinanza tra vene o sulla LIM –gli studenti sicuramente elencheranno e arterie permette al sangue di riscaldarsi. Oltre al freddo, i pinguini devono fronteggiare altre condizioni ancor più proibitive durante le immersioni in profondità. In effetti, vengono sottoposti a pressioni condizioni di temperatura, pressione, umidità o aridità e 40 volte maggiori di quelle presenti in superficie. atmosfera adatte. 3 4

Abitare nei luoghi più aridi e caldi della Terra significa dover affrontare ogni giorno una Proietta la slide e racconta lotta per la sopravvivenza: le risorse essenziali SCUOLA PRIMARIA come cibo e acqua sono limitate e le elevate Pianeta rosso temperature non ne favoriscono di certo una La vita in ambienti estremi sulla Terra ricerca attiva. Vivere nelle acque salate comporta notevoli Quali meccanismi di adattamento hanno sviluppato questi animali? problemi che in terraferma o nelle acque dolci non ci sono, da cui consegue la necessità di disporre di particolari adattamenti. Vivere ai Poli significa attuare meccanismi di protezione dal freddo o addirittura rallentare le attività vitali in una sorta di “ibernazione”. Gli animali che vivono in climi molto rigidi hanno il corpo ricoperto da una folta pelliccia. 2 SCUOLA PRIMARIA Pianeta rosso: vita fuori dalla Terra

I pinguini, le foche e le balene presentano piove o quando l’aria è più fresca e umida. Le sotto la pelle uno spesso strato di grasso che strategie di sopravvivenza e adattamento consente di isolare il corpo dal freddo. agli ambienti estremi sono legate alle Quando le savane rimangono a lungo senza dimensioni del corpo, al suo rivestimento pioggia, fiumi e laghi si prosciugano mettendo che funge da isolante termico (isolante a dura prova le capacità di resistenza di dal caldo o dal freddo), alla capacità di molti animali. Gli organismi presenti in zone immagazzinare energia di riserva, di rallentare dove vi è mancanza di acqua o caldo intenso l’attività biologica in condizioni avverse, (soprattutto rettili, serpenti e tartarughe) di costruire tane o involucri protettivi, di scavano una buca profonda, vi si rifugiano raccogliere riserve di cibo o migrare in zone e si addormentano finché il caldo eccessivo più favorevoli. finisce, oppure fanno brevi uscite quando

Si invitano gli alunni a riflettere sul fatto che sulla Terra vi sono condizioni ambientali e risorse adatte alla vita: ambienti con temperatura media di 15°C e valori estremi compresi tra i –88 °C e +58 °C, aria respirabile con 21% di ossigeno, pressione di 1 atmosfera, acqua e cibo. Lo Spazio interplanetario invece si presenta come un ambiente “estremo”, difficile per la vita, come la si intende.

COME VIAGGIAMO STEP 2 NELLO SPAZIO? Per uscire dalla Terra ed esplorare lo Spazio sono necessari vettori spaziali con motori che raggiungono velocità sufficienti a vincere la gravità terrestre: i razzi.

SCUOLA PRIMARIA SCUOLA PRIMARIA Si può avviare il percorso ponendo la domanda: “Come Pianeta rosso: allegato 2 Pianeta rosso: allegato 2 possiamo viaggiare nello Spazio?”, coinvolgendo SEMPRE PIÙ IN ALTO!

• Scopo: costruire un razzo di carta per capire come funziona un razzo vero. Distanza raggiunta dal razzo (cm) la classe in un brainstorming. Dalla discussione • Durata attività: 30 minuti. Lunghezza Lunghezza Tipo di Test 1 Test 2 Test 3 Osservazioni • Materiale occorrente: forbici, foglio di carta, cannuccia da bibita, scotch o colla vinilica, della punta del razzo aletta matita, metro o righello. (cm) (cm) emergeranno domande su che cosa sia un razzo, come Procedimento 1. Ritaglia con attenzione un rettangolo di carta di 15 x 5 cm. Questo sarà il tubo del corpo del razzo. Avvolgi il rettangolo attorno a una matita in senso longitudinale e incolla il rettangolo in modo che formi un tubo. (a) 2. Ritaglia con cura due sagome di alette. (b) Allinea il rettangolo che si estende tra le due alette funzioni e quale sia la sua velocità. con l’estremità del tubo e incollale bene. Fai la stessa cosa con l’altra sagoma, ma fissala sull’altro lato del tubo. 3. Piega ogni aletta ad angolo retto; le alette così formeranno una croce. (c) Note di sicurezza 4. Usando l’estremità affilata della matita, ruota la parte superiore del tubo del corpo e forma un • Lancia il tuo razzo solo in spazi aperti. cono. (d) • Non lanciarlo verso altre persone. 5. Misura il tuo cono dalla base alla punta e registra la lunghezza della punta e del razzo. Prepara Agli studenti viene quindi proposta una semplice attività altri razzi di carta cambiando la lunghezza della punta. (e) • Esegui l’attività con il tuo insegnante. 6. Estrai la matita (d) e inserisci la cannuccia. (f) Soffia nella cannuccia per lanciare il tuo razzo! 7. Registra la distanza percorsa sulla tua tabella. Ripeti l’esperimento almeno 3 volte per ogni modello. di costruzione di un razzo di carta: “Sempre più in alto” 8. Che cosa puoi osservare? Se cambi la lunghezza della punta, cambia la distanza raggiunta? 9. Puoi cambiare anche la forma delle alette (triangolare, rettangolare, trapezoidale ecc.). Che cosa succede? (g) (Allegato 2) Le osservazioni e la raccolta dei dati sperimentali in tabelle avviano gli studenti al metodo scientifico in modo divertente: non solo essi scoprono parti fondamentali che costituiscono un vettore spaziale, ma anche quali sono alcune variabili in gioco per ottenere i migliori risultati di 5 6 ALLEGATO 2 volo.

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Lo Spazio inizia ad almeno 100 km dalla superficie della Terra, dove l’atmosfera è così sottile da non permettere agli aerei di volare. Per viaggiare nello Spazio e vincere la gravità terrestre è necessaria una grande spinta, quella fornita dai razzi. Che cos’è un razzo? Il razzo è un veicolo spaziale che viene utilizzato per trasportare un carico (payload) nello Spazio. Il carico può essere un satellite, una sonda spaziale, una navicella automatica senza equipaggio, una capsula con a bordo astronauti, strumentazione scientifica, ma il suo compito è sempre lo stesso: trasportare il carico così velocemente da vincere la gravità terrestre. Finora i razzi sono le uniche macchine in grado di farlo. Come funziona un motore a razzo? Nello Spazio interplanetario il motore a razzo funziona sfruttando la spinta ottenuta in direzione opposta alla fuoriuscita dei gas di Proietta la slide e racconta scarico. Cosa succede se si fa uscire l’aria SCUOLA PRIMARIA Pianeta rosso da un palloncino? L’aria va in una direzione, mentre il palloncino va in quella opposta. I Come viaggiamo nello Spazio? Per viaggiare nello Spazio è necessaria una grande spinta, Ogiva veicoli spaziali funzionano più o meno nello quella fornita dai razzi. Capsula stesso modo. I gas di scarico che escono ad alta velocità dall’ugello del motore spingono il veicolo in avanti. Quando il razzo ha raggiunto Corpo la velocità desiderata i motori vengono spenti del razzo e il veicolo procede a velocità costante e in direzione rettilinea. Per fermarsi oppure per cambiare direzione si usano razzi ausiliari, Ali che sono puntati nella direzione opposta a Motore quella verso cui ci si vuole muovere. Nel caso dei lunghi viaggi interplanetari, per cambiare rotta le sonde spaziali sfruttano anche la carico in orbita intorno alla Terra un razzo forza gravitazionale esercitata su di esse dai deve raggiungere una velocità che è quasi pianeti cui passano vicino. I satelliti artificiali 100 volte quella di una Ferrari! A questa hanno pannelli a energia solare che forniscono velocità l’oggetto rimane legato alla Terra l’energia necessaria alla strumentazione di e gira attorno a essa. Con una velocità di bordo. 40 000 km/h – quasi 40 volte più veloce di un Quanto deve essere veloce un razzo? Dipende aereo di linea – l’oggetto si libera dalla gravità da dove si vuole arrivare. Per portare un terrestre e viaggia nello Spazio.

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VITA DA ASTRONAUTA STEP 3 Per scegliere il mestiere di astronauta ci sono tante “qualità” da sviluppare. Si può avviare il percorso con la classe attraverso un brainstorming sul tema: “Immagina di essere un astronauta.” →→ Sceglieresti di fare l’astronauta? →→ Quale preparazione dovresti avere? →→ Quale addestramento dovresti effettuare? →→ Quali problemi potresti avere nel viaggiare nello Spazio? →→ Quale tipo di protezioni dovresti avere durante il lancio, durante la missione, al rientro sulla Terra? Dopo la discussione, si proietta un video di ESA sulla vita da astronauta. Si pone poi l’accento sulle protezioni che necessariamente deve avere il corpo umano nello Spazio, un ambiente ostile per la vita.

Vivere nello Spazio è molto diverso dal vivere sulla Terra, dove troviamo acqua, ossigeno, calore e cibo. Nello Spazio non c’è ossigeno e non è presente nemmeno nei pianeti vicini a noi o sulla Luna: gli astronauti devono portarlo Proietta la slide e racconta dalla Terra. SCUOLA PRIMARIA Viaggiare “a cavallo di un razzo” per muoversi Pianeta rosso nello Spazio richiede una serie di accorgimenti Vita da astronauta non banali: non c’è acqua disponibile, le Le tute spaziali che indossano gli astronauti sono delle astronavi in miniatura! temperature sono bassissime o altissime (possono variare da –120 °C a +120 °C), le radiazioni – senza il filtro dell’atmosfera – colpiscono gli astronauti e soprattutto si viaggia con forza di gravità variabile e talvolta assente. Quando si lavora fuori dalla Stazione Spaziale Internazionale, il grande laboratorio in orbita a 400 km dalla Terra da più di venti anni o si esplora la Luna o quando, in un prossimo futuro, si andrà su Marte sarà necessaria una struttura protettiva, la tuta spaziale, da considerare come un’astronave in miniatura. Un tipo di tuta viene indossato all’interno di un Le tute forniscono al corpo la giusta pressione, veicolo spaziale durante il lancio e la salita nello riserve d’acqua, ossigeno per respirare, Spazio e, nuovamente, durante la fase di rientro mantengono la giusta temperatura corporea e sulla Terra. È leggera e confortevole. permettono la comunicazione via radio: sono L’altro tipo è progettato specificamente per molto più di un abito. le passeggiate nello Spazio (unità di mobilità Esistono due diversi tipi di tute spaziali, extraveicolare o EMU). Ogni tuta è costituita entrambe in grado di proteggere gli astronauti. da un dispositivo di raffreddamento, formato 5 SCUOLA PRIMARIA Pianeta rosso: vita fuori dalla Terra

da tubi di plastica in cui scorre dell’acqua per L’astronauta deve avere indossato anche controllare la temperatura corporea, un tronco un “pannolone” e una calzamaglia! La NASA sta superiore, i guanti, un tronco inferiore, gli attualmente sviluppando un nuovo abito, che stivali, il sistema di supporto vitale con sistemi sarà indossato per le passeggiate nello Spazio di ventilazione e radio per la comunicazione. nelle missioni Artemis verso la Luna e Marte.

Si mostra poi un video sulla vestizione dell’astronauta italiano Luca Parmitano per una Attività Extra Veicolare (EVA) dalla Stazione Spaziale Internazionale (Filmato 1).

SCUOLA PRIMARIA Si propone quindi l’attività investigativa da svolgere in Pianeta rosso: allegato 3 gruppo “Guanto da astronauta” (Allegato 3), attraverso GUANTO DA ASTRONAUTA Immagina di essere un astronauta che deve lavorare e raccogliere oggetti, sempre indossando guanti spaziali. È stata programmata un’uscita fuori dalla Stazione Spaziale Internazionale per un’attività di riparazione di un pannello solare e devi scegliere i guanti più adatti. I guanti devono proteggere le dita, la quale valutare la capacità di protezione dal caldo e dal perché nello Spazio si raffreddano molto velocemente, ma devono essere anche flessibili per permetterne il movimento.

Ti proponiamo di progettare un esperimento per individuare i materiali più freddo di vari materiali. adatti per un guanto da astronauta. In questa indagine cercherai di rispondere alle seguenti domande: • Quali materiali isolano di più? • Quali materiali sono abbastanza flessibili da permettere il movimento della mano dell’astronauta?

Possibili materiali a disposizione: RICORDA • pluriball; • gommapiuma; Il calore passa sempre da un corpo più caldo a LINK uno più freddo. I materiali isolanti rallentano il • polistirolo; • termometro; flusso del calore. • fogli di alluminio; • orologio; Gli isolanti termici, come per esempio un thermos • panni di lana; • ecc. o una ghiacciaia, riescono a mantenere un oggetto caldo o freddo. Gli astronauti devono essere in grado di IL MIO PROGETTO [5 minuti] lavorare e raccogliere oggetti indossando IL PROGETTO DEL MIO GRUPPO [15 minuti] guanti particolari, che proteggono e, grazie OSSERVAZIONI DEGLI ESPERIMENTI FATTI DAL MIO GRUPPO a dei riscaldatori, mantengono calde le mani, ESPERIMENTI FATTI NEGLI ALTRI GRUPPI oltre a consentire di muovere le dita il più COSA HO IMPARATO facilmente possibile. ALLEGATO 3 7

SCUOLA PRIMARIA Pianeta rosso: allegato 4

LUNATICO O MARZIANO?

In questa attività devi rispondere ad alcune domande sul nostro satellite, la Luna, e sul pianeta Marte. Se risponderai correttamente almeno a 5 domande del quiz sulla Luna sarai un vero... lunatico! Se invece sarai un campione nel quiz su Marte, ti guadagnerai il titolo di marziano.

NOTIZIE SULLA LUNA La Luna è l’unico satellite naturale della Terra. Dista 384.400 km dal nostro pianeta. La Luna non ha praticamente atmosfera e sulla sua superfice la forza di gravità è STEP 4 circa 1/6 di quella della Terra. Le temperature variano da – 233 °C a + 123 °C. C’È VITA NEL SISTEMA Il paesaggio lunare, privo di cielo azzurro per la mancanza di atmosfera, è caratterizzato da catene montuose, scarpate, pianure e numerosissimi crateri in gran parte dovuti all’impatto di meteoriti o di piccoli asteroidi. La navicella Apollo 11 è entrata nell’orbita lunare dopo circa tre giorni di viaggio e, una volta raggiunta la superfice del satellite, gli astronauti Armstrong e Aldrin si sono spostati sul modulo lunare Eagle, con cui sono scesi nel Mare della Tranquillità. Le impronte lasciate dagli astronauti sulla Luna mettono in luce un deposito soffice di polveri grigie, granulari, chiamato regolite, originato in gran parte dalla caduta di meteoriti. SOLARE? La Luna in realtà è molto scura: ci appare quasi bianca nel cielo, e appare chiara nelle foto scattate dalle missioni Apollo, soltanto perché il nostro occhio e la fotocamera si adattano alla scarsa luce.

QUIZ SULLA LUNA Le missioni interplanetarie dagli anni ’60-‘80 (sonde 1. Perché la Luna sembra bucherellata? 2. Se sulla Luna parli con qualcuno, ti riesce a sentire? 3. Perché l’impronta lasciata sulla superfice della Luna Pioneer e Voyager 1 e 2) hanno permesso di iniziare a non si è modificata? 4. Perché gli astronauti per camminare sulla Luna saltellavano? 5. Se sulla Luna lasci cadere un martello e una piuma, documentare e studiare in modo sempre più dettagliato le raggiungono la superfice nello stesso momento? 6. La Luna è davvero tutta grigia? 7. Come si chiama la roccia di cui è costituita la Luna? caratteristiche dei corpi celesti del Sistema Solare. 8. Quanto si impiega, oggi, per arrivare sulla Luna? LINK Se hai risposto correttamente ad almeno 5 domande sei un… lunatico! Si introduce l’argomento con la proiezione del video Paxi - 8 Il Sistema Solare (Filmato 2). ALLEGATO 4

SCUOLA PRIMARIA Sebbene la vita oltre la Terra non sia ancora stata Pianeta rosso: allegato 4 scoperta, si invitano gli studenti a rispondere alla NOTIZIE SU MARTE Marte è il quarto pianeta del Sistema Solare in ordine di distanza dal Sole. Dista domanda: “In quale pianeta o luna gli scienziati 225 milioni di km dalla Terra e 78 milioni di km dalla Luna. Per arrivarci gli astronauti impiegherebbero circa nove mesi, facendo tappa sulla Luna. La temperatura sul pianeta varia da –153 °C a 20 °C. La sua superficie – solcata da letti di fiumi asciutti – si mostra spesso “arrugginita”, dovrebbero/potrebbero ricercare forme di vita?” a causa degli ossidi di ferro dal tipico colore rosso. Il paesaggio marziano presenta l’accenno a una vita passata con vulcani attivi, danni meteorici e inondazioni improvvise sulla terra oggi asciutta. Le radiazioni solari sono intense. L’atmosfera è ricca di biossido di carbonio, azoto e argon. Sotto la superficie di Marte forse ci sono zone con del ghiaccio o con acqua salata. La gravità di Marte è meno della metà di quella della Terra. Se sulla Terra pesi 45 kg, su Marte ne pesi solo 17. Nel secolo scorso racconti e telefilm di fantascienza hanno ipotizzato che Marte Si consegna la scheda con l’attività “Lunatico o potesse davvero ospitare forme di vita intelligente simile a quella umana, i cosiddetti omini verdi, che dovevano incutere paura per il loro colore. marziano?” (Allegato 4), nella quale sono proposte delle QUIZ SU MARTE 1. Quanto è lontano Marte dalla Terra? domande, sotto forma di quiz, sulle caratteristiche del 2. Quanto si impiegherebbe, oggi, ad arrivare su Marte? 3. Perché Marte viene chiamato Pianeta rosso? 4. Esistono i marziani? Perché li descrivono verdi? nostro satellite naturale, la Luna, e del pianeta Marte, 5. Se sul Marte parli con qualcuno, ti riesce a sentire? 6. Perché su Marte non si saltella come sulla Luna? attraverso le quali riflettere sulle condizioni che possono 7. L’aria su Marte è respirabile? 8. Che cosa sono i solchi che si vedono nelle fotografie del pianeta? LINK Se hai risposto correttamente ad almeno 5 domande sei un… marziano! permettere la vita fuori dalla Terra. Si può continuare con la visione del video Paxi - I marziani esistono? (Filmato 3).

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Confinata in una piccola zona che circonda la Proietta la slide e racconta Terra, la biosfera del nostro pianeta è dimora SCUOLA PRIMARIA Pianeta rosso di un numero straordinariamente vario di organismi. Dall’apparizione della vita sulla C’è vita nel Sistema Solare? L’astrobiologia cerca di rispondere a una domanda molto antica: “Siamo soli Terra, durante un lunghissimo ciclo di estinzioni nell’universo?” e diversificazioni, si sono evolute milioni di specie, ma ancor oggi, pur avvalendosi dello studio dei fossili, non è chiaro come la vita abbia avuto origine L’astrobiologia è una disciplina che cerca di rispondere con un approccio scientifico a uno degli interrogativi più antichi dell’umanità: “Siamo soli nell’universo?” Nel 1976, la missione Viking portò su Marte I luoghi considerati più probabili per ospitare la una strumentazione per cercare forme di vita vita sono: sul suo suolo. Dopo vent’anni, nel 1995, tracce →→Marte fossili ritrovate nel meteorite ALH84001 →→Europa e Ganimede, due satelliti galileiani di diedero impulso alla ricerca sia di meteoriti sia Giove di comete nel loro ruolo di trasporto sulla Terra di mattoni della vita. →→Titano e Encelado, satelliti di Saturno Si è anche scoperta acqua allo stato liquido Si ritiene che la presenza in passato di liquidi sotto la superficie ghiacciata di Europa, sulla loro superficie o nel loro sottosuolo sia satellite di Giove, grazie ai dati della sonda una delle ragioni per le quali questi luoghi sono ESA Galileo. considerati più probabili per la vita rispetto alla Luna o a Mercurio.

VIVERE SULLA LUNA STEP 5

Tornare sulla Luna? I Russi furono i primi a lanciare una missione sulla Luna, mentre gli Americani i primi a camminare sulla sua superficie. Oggi, la Luna continua ad essere al centro di ambiziose ricerche.

La prossima tappa dell’esplorazione spaziale, dopo l’esperienza della Stazione Spaziale Internazionale, prevede molto di più. L’Agenzia Spaziale Europea, con il Progetto Moon Village ha infatti l’obiettivo di costruire una base di lavoro, di vita, di insediamento permanente sulla Luna. 7 SCUOLA PRIMARIA Pianeta rosso: vita fuori dalla Terra

Si procede con la visione di un video ESA Paxi esplora la Luna! (Filmato 4). La Luna è piena di risorse. Vi sono zone dove la luce permane per lungo tempo, ci sono evidenze di presenza di ghiaccio ai poli. Queste aree possono offrirci le risorse LINK necessarie da utilizzare per la costruzione della base lunare e consentire la sopravvivenza degli astronauti. Viene proposto un divertente gioco di gruppo chiamato “Missione Luna” (Allegato 5) che prevede la costruzione SCUOLA PRIMARIA Pianeta rosso: allegato 5 di un dispositivo di recupero di piccoli invertebrati, i tardigradi, che sono sbarcati sulla Luna con la sonda MISSIONE LUNA 1 Gioco a squadre israeliana Beresheet nel 2019. Un gruppo di scienziati (tre studenti: uno Scienziato, un Tecnico e un Coordinatore) deve sviluppare un sistema per far atterrare sulla Luna una navicella automatica che contiene un kit di salvataggio per gli “orsetti” tardigradi che sono stati abbandonati, ibernati, sul suolo lunare. Migliaia di questi minuscoli invertebrati, infatti, Si invitano gli studenti a effettuare (in gruppo) un vero potrebbero essere sopravvissuti allo schianto della sonda israeliana Beresheet avvenuto nell’aprile 2019. e proprio simposio scientifico, dove poter spiegare le Indicazioni • Per semplicità nella navicella al posto del sistema di salvataggio si inserirà un uovo. • La navicella spaziale va lasciata cadere da circa 2-3 m di altezza. soluzioni attuate per costruire un dispositivo sicuro e • L’uovo deve cadere, senza rompersi, il più vicino possibile al centro del bersaglio/suolo lunare, un quadrato di lato 50 cm. • Per costruire la navicella spaziale si possono usare i materiali più vari e le modalità più resistente all’impatto sul suolo lunare. In un gioco di ruolo diverse, ricercando le migliori soluzioni. Scopo si possono far vestire gli studenti da scienziati, tecnici e • Rendere il dispositivo di protezione dell’uovo il più leggero e il più preciso possibile in caduta. • Utilizzare il minor numero di oggetti possibile. • Non rompere l’uovo! coordinatori con camici bianchi, giubbotti di sicurezza o Materiali per la costruzione Provate a utilizzare solo materiali riciclati. semplicemente magliette di colori diversi. • Scatole di cartone. • Imballaggi a bolle o polistirolo. • Contenitori di plastica. • Sacchetti di plastica. • Palloncini. • Scotch, colla, forbici. • Spago, lana. Materiali per la gara di lancio • Navicelle. • Macchina fotografica. • Metro. • Bersaglio di cartone. • Bilancia. L’esplorazione dello Spazio inizia dalla Terra. Per ogni navicella si fa una prova di lancio. Durante ogni prova: • lo Scienziato dichiara il nome della navicella e motiva scientificamente le scelte fatte per evitare di rompere l’uovo e farlo atterrare sul bersaglio; • il Tecnico pesa il macchinario, inserisce – in meno di un minuto! – l’uovo fornito La NASA sta modificando le piattaforme di dall’insegnante dentro la navicella e lo lascia cadere dall’alto; • il Coordinatore compila insieme al resto del gruppo una Scheda tecnica che illustra il progetto (nome del dispositivo, disegno, numero pezzi, peso, spiegazione scientifica, lancio per le missioni Artemis. Il nuovo potente risultato della prova di lancio). Vince il gruppo che non rompe l’uovo, che ha utilizzato il minor numero di pezzi e che ha realizzato il dispositivo più leggero. razzo invierà uomini e merci sulla Luna e oltre. ALLEGATO 5 10 La navicella spaziale Orion è una capsula destinata a portare gli astronauti sulla Luna; sarà in grado di attraccare su una piccola stazione spaziale in orbita attorno alla Proietta la slide e racconta Luna, il Lunar Gateway. A circa 400 000 km SCUOLA PRIMARIA dalla Terra, Gateway consentirà l’accesso a Pianeta rosso tutta la superficie della Luna e offrirà nuove Vivere sulla Luna opportunità per l’esplorazione dello Spazio profondo. Gateway sarà perciò un avamposto orbitale per rifornire di ossigeno, carburante e cibo l’esplorazione umana e scientifica del nostro satellite naturale. Si sta cercando di costruire un moderno sistema di atterraggio umano che porterà gli astronauti, tra cui la prima donna e il prossimo Come potrebbe essere una base costruita sulla Ricostruzione della futura Stazione Spaziale uomo, sulla superficie della Luna entro il 2024. Luna. Lunar Gateway. Nel duro ambiente dello Spazio gli astronauti avranno bisogno di moderne tute spaziali per esplorare ancora una volta l’ignoto, a di superficie. Per protezione durante il partire dal Polo Sud lunare. L’unità di mobilità lancio e il rientro nell’atmosfera terrestre, gli extraveicolare di esplorazione avanzata astronauti indosseranno la tuta del sistema di xEMU sarà utilizzata per le spedizioni lunari sopravvivenza dell’equipaggio di Orion.

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ALLA RICERCA DELLA STEP 6 VITA OLTRE IL SISTEMA SOLARE Si inizia con la visione del video ESA Paxi esplora gli esopianeti. (Filmato 5)

Viene quindi introdotto lo scopo della missione CHEOPS (CHaracterizing ExOPlanets Satellite), un progetto dell’Agenzia Spaziale Europea destinato allo studio dei pianeti extrasolari. La sonda ha iniziato recentemente a LINK inviare a Terra i risultati della sua attività.

I dati in arrivo da questo telescopio spaziale ci daranno informazioni sulla struttura di alcuni esopianeti, se sia essa rocciosa, gassosa o di ghiaccio e quindi potremo stabilire se ci siano le condizioni per ospitare la vita.

Gli scienziati avevano a lungo ipotizzato l’esistenza di esopianeti, fino alla scoperta Proietta la slide e racconta SCUOLA PRIMARIA nel 1995 di 51-Pegasi-b, il primo pianeta che Pianeta rosso orbita intorno a una stella simile al Sole. Oltre il Sistema Solare Nell’ultimo quarto di secolo gli astronomi, Atmosfera utilizzando telescopi a Terra e nello Spazio, Roccia hanno scoperto più di 4000 esopianeti intorno Stella Nucleo a stelle vicine e lontane, la maggior parte dei Un esopianeta intorno a una stella. quali è diversa da quelli del nostro Sistema solare. Questo assortimento così diverso Zona abitabile spazia da pianeti gassosi più grandi di Giove Pianeta abitabile ideale. a pianeti rocciosi più piccoli, coperti di lava, che hanno dimensioni comprese tra la Terra e Nettuno. Anche se supponiamo che qualsiasi pianeta abitabile debba essere simile alla Terra (e potrebbe non esserlo), è probabile che non siamo soli. Gli astrobiologi stimano che la Via Lattea abbia almeno 500 pianeti abitabili, che soddisfano i seguenti criteri: →→sono a un’adeguata distanza da una stella simile al nostro Sole. Sono abbastanza lontani da essere fuori dal caldo e dalla zona di radiazione, ma non così lontano da essere estremamente freddi. Questa giusta distanza è chiamata la “zona abitabile”.

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→→Sono fatti di roccia. Giove, Saturno e Urano nel nostro Sistema Solare sono fatti di gas, condizione che non consente la vita. →→Sono abbastanza grandi da avere un nucleo fuso. Il nucleo della Terra è una fonte di energia geotermica, crea un campo magnetico intorno al pianeta che ci protegge dalle radiazioni. Marte probabilmente aveva un nucleo di liquido caldo, ma, poiché è un pianeta più piccolo della Terra, il suo calore si dissipò rapidamente. →→Possono avere un’atmosfera che contiene anidride carbonica e altri gas che

mantengono caldo il pianeta e proteggono la SCUOLA PRIMARIA Pianeta rosso: allegato 6 sua superficie dalle radiazioni. MESSAGGI NELLO SPAZIO

C’è qualcuno là fuori, oltre i confini del Sistema Solare, alle estremità della nostra galassia, nello spazio intergalattico? Negli anni, quattro sonde automatiche sono state inviate verso lo spazio interstellare. La sonda Voyager comunica dati da più di 42 anni e si trova alla Tutte le sonde inviate nello Spazio (dal distanza di oltre 22 miliardi di km dal Sole. Al loro interno trasportano la testimonianza dell’esistenza della specie umana. Se le sonde alla deriva verranno recuperate da altre forme di vita progetto SETI ai Pioneer e Voyager 1 e 2) intelligenti, queste potranno decifrare ciò che noi abbiamo inviato nello Spazio. «Credo del tutto probabile – ha scritto l’astrofisica Margherita Hack – che ci sia vita in altri mondi abitati, trasportano la testimonianza dell’esistenza ma credo anche che non avremo mai modo di incontrare un extraterrestre. Le distanze non ce lo permettono. In conclusione, penso che siamo destinati alla solitudine. della specie umana nel caso vengano Ma questo non vuol dire che dobbiamo rinunciare a cercare!» 1. Con la sonda Voyager sono stati inviati nello Spazio messaggi scritti in 55 lingue diverse. Scrivi anche tu il tuo messaggio da inviare nella prossima missione intergalattica! recuperate da altre forme di vita intelligenti in Italiano Tanti auguri e saluti. Inglese Hello from the children of planet Earth. Cinese grado di decifrare il nostro messaggio. Tedesco Herzliche Grüße an alle. Spagnolo Hola y saludos a todos. Francese Bonjour tout le monde. Russo Здравствуйте! Приветствую Вас! Il tuo messaggio Gli studenti, a cui viene proposta l’attività “Messaggi nello 2. Se dovessi inviare nello Spazio uno zaino che contiene tre oggetti che rappresentano gli esseri Spazio” (Allegato 6), sono invitati a preparare, utilizzando umani, che cosa sceglieresti? A...... uno smartphone, un messaggio da inviare nello Spazio, ...... B......

...... e a scegliere tre oggetti ritenuti importanti da inserire, C...... simbolicamente, in uno zaino che verrà inviato a possibili ALLEGATO 6 11 forme di vita nello Spazio.

10 SCUOLA PRIMARIA Pianeta rosso: soluzioni delle schede operative

Allegato 1 Animale Ambiente Diavolo spinoso Australia, deserto Rana del legno Alaska Camaleonte del namaqualand Deserto del Namib Orso bianco Polo Nord, Mar glaciale artico Calamaro vampiro Oceano atlantico Pinguino imperatore Antartide Ragno saltellante dell’himalaya Catena dell’Himalaya Scarafaggio rosso Alaska

Allegato 4 Quiz sulla Luna 1. La Luna sembra bucherellata a causa dell’impatto di asteroidi e meteoriti. 2. No, in quanto non c’è aria che permette la propagazione del suono. 3. La Luna è senza atmosfera e quindi senza vento che possa modificarne la superficie. 4. La forza di gravità sulla Luna è un sesto di quello della Terra. Gli astronauti, quindi, erano molto più leggeri che sulla Terra. 5. Sì, perché sulla Luna non c’è l’atmosfera che può rallentare la caduta, come sulla Terra. In assenza di altre forze, infatti, tutti i corpi cadono con la stessa accelerazione. L’esperimento è stato realizzato il 2 agosto del 1971 da David Scott, astronauta della missione Apollo 15. In questo modo si è confermata la legge di Galileo della caduta dei gravi. 6. La Luna in realtà è molto scura: ci appare quasi bianca nel cielo, e appare chiara nelle foto scattate dalle missioni Apollo, soltanto perché il nostro occhio e la fotocamera si adattano alla scarsa luce. 7. Regolite. 8. Circa tre giorni. Quiz su Marte 1. Marte dista circa 225 milioni di km dalla Terra. 2. Per raggiungere Marte si impiegherebbero circa nove mesi, facendo tappa sulla Luna. 3. La superficie di Marte – solcata da letti di fiumi asciutti – si mostra spesso “arrugginita”, a causa degli ossidi di ferro dal tipico colore rosso. 4. Si, perché c’è un’atmosfera che permette la propagazione dei suoni. 5. No, i marziani non esistono, ma nel secolo scorso racconti e telefilm di fantascienza hanno ipotizzato che Marte potesse davvero ospitare forme di vita intelligente simile a quella umana, i cosiddetti omini verdi, che dovevano incutere paura per il loro colore. 6. Non si saltella bene come sulla Luna, in quanto la gravità è solo poco meno della metà di quella terrestre. 7. No, perché l’atmosfera di Marte è ricca di biossido di carbonio, azoto e argon, ma non è presente l’ossigeno che ci permette respirare. 8. Il paesaggio marziano presenta solchi dovuti a letti di antichi fiumi asciutti. 11