Due gemelli identici protagonisti di un esperimento mai tentato prima dalla Nasa. Una missione alla fine della quale per Scott (nella foto) e Mark Kelly, stesso Dna ma, soprattutto, identico mestiere di astronauta, il tempo sarà trascorso diversamente. A fine mese i due fratelli si separeranno. Scott raggiungerà Samantha Cristoforetti a bordo della Stazione spaziale internazionale (Iss), a circa 400 chilometri di quota, mentre Mark rimarrà sulla Terra. Resteranno lontani un anno. E, quando si rincontreranno, per Scott il tempo sarà passato più velocemente. Sarà invecchiato prima del fratello terrestre, anche se di poco, tanto che non se ne renderà conto fisicamente.

È uno dei paradossi che ci ha insegnato Albert Einstein, con la sua teoria della Relatività generale, che proprio quest’anno spegne cento candeline, come ricorda uno speciale appena pubblicato dalla rivista “Science”. “Il tempo non è come ci appare. Scorre più veloce in alto e più lento in basso – spiega Carlo Rovelli, fisico teorico, responsabile del gruppo di gravità quantistica dell’Università di Aix-Marsiglia, nel saggio “La realtà non è come ci appare”, finalista del premio letterario “Galileo” per la divulgazione scientifica 2015, che si assegnerà il prossimo 8 maggio.

Scott Kelly sarà invecchiato prima del fratello terrestre, anche se di poco, tanto che non se ne renderà conto fisicamente

L’effetto è piccolo, non lo vediamo nella nostra vita quotidiana. Ma i fisici sono in grado di misurare, grazie agli orologi atomici, differenze minime nello scorrere del tempo di orologi posti a 30-40 centimetri di quota l’uno dall’altro”. Bizzarrie dello spazio-tempo che s’incurva in presenza della materia, come per il protagonista del film Interstellar che, precipitando dentro un buco nero, resta giovane mentre la figlia diventa anziana. Il diverso incedere del tempo non sarà, però, l’unica conseguenza per i fratelli Kelly alla fine della missione. Altre differenze, più macroscopiche, interesseranno gli organismi dei due astronauti 50enni. Ed è proprio questo aspetto che la Nasa vuole approfondire. L’agenzia spaziale Usa studierà per la prima volta, approfittando della possibilità di avere tra i suoi astronauti due gemelli identici, come l’essere umano reagisce alla lunga permanenza nello spazio, sia dal punto di vista fisico che psicologico.

È uno dei paradossi che ci ha insegnato Einstein, con la sua teoria della Relatività generale, che proprio quest’anno spegne cento candeline

Mark è già stato quattro volte in orbita, sempre a bordo dello Space shuttle. Scott, invece, è alla sua seconda missione sulla Iss, la quarta nello spazio. Ma per entrambi questa è, in un certo senso, la prima missione congiunta. Per loro scelta, infatti, non hanno mai volato insieme. “Abbiamo sempre pensato – spiega Scott Kelly sul “Time”, che ha dedicato alla missione la copertina del primo numero dell’anno – che sarebbe stata una iattura per i nostri figli perdere contemporaneamente il loro papà e il loro zio nello stesso incidente”.

Collaborando per la prima volta da colleghi sia Scott, sulla Stazione spaziale, che Mark, da Terra, saranno continuamente monitorati, prima, durante e dopo la missione, per capire come organismi con uno stesso Dna reagiscono a stimoli ambientali e condizioni di vita così diverse. “Lo spazio cambia gli individui in svariati modi: il cuore batte meno efficacemente, i muscoli tendono ad atrofizzarsi, le ossa diventano più fragili – spiega Craig Kundrot, viceresponsabile dello “Human Research Program” della Nasa -. Con questo studio abbiamo l’opportunità di osservare come il corpo umano risponde a queste sfide”.
Tanti gli esperimenti in programma, proposti da diverse università e istituzioni scientifiche.

Le informazioni preziosissime potranno essere utilizzate in prospettiva di un futuro sbarco su Marte, destinazione che richiederà un viaggio di almeno sei mesi

La Nasa studierà, ad esempio, come cambierà il sistema immunitario dei due gemelli, o la loro vista, per capire perché, secondo quanto raccontano molti astronauti di ritorno dallo spazio, la visione in condizioni di microgravità tende a diventare più annebbiata. Un’altra ricerca riguarderà, invece, le estremità dei cromosomi, i cosiddetti telomeri, che si accorciano quando le cellule invecchiano. In questo caso, ad esempio, gli esperti della Nasa si aspettano di osservare nei due gemelli un diverso comportamento di questi cappucci del Dna: in particolare, che quelli di Scott nello spazio si accorcino più rapidamente, per effetto della pioggia di raggi cosmici. E, ancora, un altro esperimento studierà i cambiamenti della popolazione di batteri che vivono in simbiosi con l’uomo nel suo apparato digerente, il cosiddetto “microbioma”, fondamentale per la vita dell’organismo.
Tutte informazioni preziosissime, in prospettiva di un futuro sbarco dei primi esseri umani su Marte, destinazione che richiederà un viaggio spaziale di almeno sei mesi, durante il quale gli astronauti saranno esposti a una pioggia continua di raggi cosmici. “In generale, il corpo degli astronauti ha mostrato di adattarsi bene alle missioni spaziali, ma – conclude Scott Kelly -, dobbiamo ancora capire gli effetti a lungo termine delle radiazioni, per esempio sulla massa muscolare o sulla densità ossea”.

Su YouTube un video della Nasa