Abitare Marte sarà l’impresa più rischiosa di sempre

Le missioni senza equipaggio svoltesi nel corso degli ultimi decenni hanno trasmesso una miniera di informazioni, compresa la nozione della presenza di ghiaccio d'acqua su Marte, alimentando le aspettative che un atterraggio umano sia possibile. Ma quanto presto? E siamo pronti?

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Un’ondata di missioni robotiche sul pianeta rosso, tra cui il rover Perseverance della NASA e lo Zhurong cinese, hanno portato alla domanda inevitabile: quando potranno essere seguiti dagli umani?

Le missioni senza equipaggio svoltesi nel corso degli ultimi decenni hanno trasmesso una miniera di informazioni, compresa la nozione della presenza di ghiaccio d’acqua su Marte, alimentando le aspettative che un atterraggio umano sia possibile. Ma quanto presto? E siamo pronti?

La NASA vuole inviare astronauti su Marte, forse ad un certo punto negli anni ’30. Gli Emirati Arabi Uniti – che quest’anno hanno messo una sonda in orbita attorno al pianeta – stanno promuovendo un piano di 100 anni per creare una colonia su Marte.

La Cina ha recentemente fatto sapere che inviare uomini su Marte è un suo obiettivo a lungo termine, tanto che ha creato un sito per simulare l’ambiente di Marte nel deserto del Gobi.

Il più ambizioso di tutti è il miliardario Elon Musk. Il fondatore di Space Exploration Technologies Corp. (SpaceX) vuole inviare esseri umani sul pianeta rosso entro questo decennio, lo ha affermato in un’intervista dello scorso anno in cui ha sostenuto di essere fiducioso che una missione con equipaggio potrebbe aver luogo nel 2026.

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Molti scienziati, tuttavia, avvertono che ci sono ancora molte incognite relative alle missioni umane a lungo termine nello spazio profondo. Musk ha ammesso che esistono molti rischi, dicendo che “sarà dura andare laggiù“.

Onestamente, penso che qualcuno morirà nelle prime missioni“, ha detto il magnate in un’intervista con il fondatore della X Prize Foundation Peter Diamandis.

Ecco alcune delle sfide più grandi, dalla sopravvivenza alle radiazioni cosmiche e alle tempeste di polvere alla produzione di ossigeno e acqua:

Marte, così lontano

Gli astronauti dell’Apollo raggiunsero la Luna in pochi giorni, ma un viaggio su Marte, oggi, richiederebbe dai sei ai nove mesi, anche se qualcuno ha calcolato che una starship rifornita in orbita potrebbe accelerare abbastanza da compiere il percorso in metà tempo.

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La distanza tra Marte e la Terra che varia tra 52 milioni di chilometri e quasi 400 milioni di chilometri a causa delle loro orbite ellittiche, c’è quindi solo una piccola finestra disponibile quando i due sono idealmente allineati per i viaggi nello spazio. Ciò rende la logistica molto più complicata.

Con l’esplorazione lunare, “c’è sempre la prospettiva di salvataggio o approvvigionamento o rifornimento dalla Terra o da una stazione spaziale intermedia“, ha detto Alice Gorman, professore associato alla Flinders University di Adelaide e membro del consiglio consultivo della Space Industry Association dell’Australia. “Non sarà così per Marte“.

Killer solari

Un lungo volo esporrebbe gli esseri umani a uno dei più grandi pericoli dei viaggi spaziali: i brillamenti solari. Si tratta del tipo più potente di esplosione nel sistema solare, un flare è l’equivalente di 100 milioni di bombe all’idrogeno. Il campo magnetico terrestre protegge gli astronauti in orbita, ma un viaggiatore nello spazio profondo colpito da tali radiazioni non sarebbe in grado di sopravvivere per più di pochi giorni.

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È un modo molto raccapricciante di morire“, ha detto Lewis Dartnell, professore e specialista in astrobiologia presso il Dipartimento di Scienze della vita dell’Università di Westminster a Londra. Fa ricerche legate alla vita su Marte.

Il programma Apollo non ha affrontato questo problema, scegliendo invece di correre il rischio che i pochi giorni di una missione lunare non coincidessero con un evento solare. Sarebbe una storia diversa per i viaggi lunghi mesi su Marte.

I serbatoi d’acqua a bordo della navicella potrebbero fungere da scudi se posizionati correttamente, ha detto Dartnell, quindi in caso di un evento acuto, i viaggiatori potrebbero ritirarsi nella versione della navicella di una stanza antipanico circondata da serbatoi d’acqua. Il problema è rilevare l’attività sul Sole, specialmente sul lato non rivolto verso la Terra. “Come possiamo rendere la nostra previsione meteorologica spaziale abbastanza buona da poter dare un preavviso all’equipaggio?” Ha detto. “Non abbiamo ancora stabilito la capacità di osservare il Sole da diverse angolazioni per monitorare le tempeste solari“.

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Tempeste di polvere

Le radiazioni non sono l’unico problema per una missione su Marte.

Marte ha un’atmosfera molto più sottile della Terra e non ha uno scudo magnetico globale, quindi gli esseri umani sulla superficie del pianeta sarebbero a rischio di esposizione alle radiazioni solari e cosmiche. Inoltre, la superficie stessa è molto polverosa e tempeste massicce possono creare nuvole di polvere che bloccano il Sole, ha affermato Nilton Renno, professore presso l’Università del Michigan i cui interessi di ricerca includono l’astrobiologia.

Durante una tale tempesta, “è quasi come mezzanotte sulla superficie di Marte per due mesi“, ha detto Renno. “Se usi i pannelli solari per l’energia, molto probabilmente non sopravvivi. Non hai abbastanza energia per mantenere le cose abbastanza calde“.

Una soluzione sarebbe che gli umani usassero quella polvere per proteggersi, rivestendo rifugi con sacchi di sabbia pieni di suolo marziano che potrebbero bloccare le radiazioni, ha detto Joseph Michalski, professore associato che esplora l’abitabilità di Marte all’Università di Hong Kong.

Gli esseri umani potrebbero anche tornare alle caverne trovando un riparo temporaneo in alcuni dei numerosi tubi di lava del pianeta, grandi caverne risalenti ai tempi antichi in cui Marte aveva un’attività vulcanica.

Cibo, acqua e ossigeno

In “The Martian” – il blockbuster hollywoodiano del 2015 – l’astronauta isolato interpretato da Matt Damon coltivava patate fertilizzando il suolo del pianeta con le sue stesse feci. Elisabeth Hausrath, professore associato presso l’Università del Nevada, a Las Vegas, ha ambizioni agricole più modeste.

Nell’ultimo anno e mezzo, la NASA ha sostenuto la sua ricerca sulla crescita delle alghe della neve, un tipo comune nel deserto del Nevada e in altri ambienti ad alta quota e poveri di nutrienti sulla Terra, in condizioni che imitano quelle di Marte.

Sono cresciute alla grande“, ha detto. L’idea è che le alghe possano crescere in serre fatte di materiale flessibile simile a quello di una tuta spaziale. La crescita delle alghe in tali condizioni potrebbe non solo creare una fonte di cibo, ma anche produrre ossigeno. La ricerca è ancora nelle sue fasi iniziali.

Gli scienziati devono anche ancora capire come gli esseri umani potrebbero avere abbastanza acqua per sopravvivere su Marte.

Il pianeta ha del ghiaccio sotterraneo che potrebbe essere una fonte d’acqua e una futura missione su Marte dovrà usare il radar per mappare la sua distribuzione, ha detto Victoria Hamilton, geologa planetaria presso il Southwest Research Institute di Boulder, in Colorado. “Una volta che sai dove si trova il ghiaccio, quelli sono luoghi in cui potresti inviare umani“, ha detto.

Tornare a casa

A meno che tutti non si iscrivano per un viaggio di sola andata, gli umani che andranno su Marte avranno bisogno di riportare un razzo sulla Terra. Capire come ottenere carburante per alimentare quella navicella spaziale nello spazio è il più grande ostacolo tecnologico che gli aspiranti esploratori di Marte devono affrontare, ha spiegati Michalski.

Non è il caso di portarsi appresso una grande scorta di carburante per missili“, ha detto. “È semplicemente troppo pesante“.

Una soluzione potrebbe essere quella di utilizzare le risorse del pianeta per produrre carburante separando prima elettricamente l’acqua dal ghiaccio sotterraneo e dalle rocce idratate, quindi combinando l’idrogeno e l’ossigeno per produrre carburante per missili, ha detto Michalski.

Nel frattempo, Perseverance ha già dimostrato che possediamo la tecnologia per poter estrarre ossigeno dalla CO2 presente nella tenue atmosfera marziana.

Prima o poi, credono gli ottimisti, gli scienziati risolveranno questi problemi.

Oggi è sicuramente un posto dove non possiamo vivere“, ha detto Adnan AlRais, responsabile del programma Mars 2117 per il Centro spaziale Mohammed Bin Rashid degli Emirati Arabi Uniti . “Ma mentre sviluppiamo la scienza e le tecnologie, la risposta potrebbe essere diversa tra 50 o 100 anni da oggi“.