Di cosa avremo bisogno per colonizzare la Luna e Marte?

Gli esseri umani si apprestano a colonizzare la Luna con il il programma Artemis della NASA, come passo propedeutico per la colonizzazione di Marte.

Colonizzare la Luna e insediarvi un avamposto umano sarà solo il primo passo per la colonizzazione del sistema solare.

Le missioni Artemis porteranno nel 2026, per la prima volta dal 1972, astronauti oltre l’orbita terrestre bassa e, per la prima volta in assoluto, una donna astronauta metterà piede sulla Luna. 

Tuttavia la NASA e i suoi partner sono a conoscenza di quanto lo spazio sia inospitale per la fisiologia e la psicologia umana, e sanno che dovranno risolvere diversi problemi per consentire ai futuri coloni di occupare stabilmente e colonizzare la Luna.

All’epoca delle missioni lunari Apollo, che hanno portato sulla Luna dodici astronauti, l’idea di realizzare un avamposto semi permanente era ritenuta a dir poco azzardata perché i campioni di regolite portati sulla Terra si erano dimostrati totalmente privi d’acqua.

All’epoca il pensiero comune era che il nostro satellite fosse completamente asciutto, pensiero che è rimasto tale per molti anni.

Le cose sono cambiate alla fine degli anni ’90 quando uno spettrometro a neutroni della Missione Lunar Prospector ha individuato tracce di atomi di idrogeno nei poli della Luna. Questa scoperta ha suggerito la potenziale presenza di acqua ghiacciata protetta dall’ombra dei crateri. Infine, a ottobre del 2020 la missione SOPHIA ha rilevato tracce d’acqua direttamente sulla superficie della Luna.

Colonizzare la Luna e Marte

La scoperta che il nostro satellite possiede riserve d’acqua, seppur sotto forma di ghiaccio, che può essere utilizzata per dissetare gli astronauti e i futuri coloni e per produrre carburante per i razzi, oltre a farli respirare, sta facendo avviare una nuova corsa per colonizzare la Luna.

Le più importanti riserve di acqua ghiacciata utili per colonizzare la Luna si trovano prevalentemente nelle zone in ombra nascoste ai raggi del Sole che non possono quindi sublimarlo e scinderlo negli atomi costituenti.

Ma la temperatura in queste regioni è di circa 40 gradi Kelvin, una temperatura inferiore a quella dell’azoto liquido. Fa così freddo che anche le moderne piattaforme minerarie costruite per gli ambienti più estremi del nostro pianeta avrebbero difficoltà ad operare. 

L’ambiente lunare, inoltre, non è solo estremamente gelido, è anche un ambiente estremamente vuoto che può produrre fenomeni come la saldatura a freddo dei metalli.

Anche la polvere lunare caricata elettrostaticamente è potenzialmente dannosa e rappresenta un pericolo per gli astronauti incaricati di colonizzare la Luna, un pericolo con cui la NASA è alle prese da quando l’astronauta dell’Apollo 17 Harrison Schmitt ha avuto il primo caso di “febbre da fieno lunare”. 

La polvere lunare non aderisce solo ai rover e alle tute spaziali, ma si insinua nell’elettronica dei veicoli, ostruisce i filtri e blocca  le chiusure lampo. 

La NASA ha sviluppato uno speciale rivestimento per contrastare l’attrazione elettrica della polvere, ma occorre dimostrare la sua efficacia su larga scala. 

Un altro problema da non sottostimare per poter colonizzare la Luna sono le pericolose micrometeoriti che producono, con i loro impatti, la polvere. La loro azione potrebbe danneggiare gravemente gli habitat e gli ingegneri dovranno tenerne conto.

Le missioni Apollo, sviluppate per vincere una competizione che vedeva  Americani e Sovietici combattere una guerra fredda per la supremazia tecnologica e militare, non sono paragonabili alle prossime missioni in programma.

Oggi gli Stati Uniti non partecipano alla corsa per colonizzare la Luna da soli.

Il programma Artemis si sta coordinando con una serie di partners commerciali come SpaceX, incaricata di inviare in orbita lunare parti del futuro “Lunar Gateway” e altri partners internazionali come l’ESA, l’agenzia Spaziale Europea per colonizzare la Luna.

La collaborazione tra nazioni per colonizzare la Luna da un lato potrebbe essere un ottimo modo per distribuire i costi iniziali, ma dall’altro potrebbe portare a conflitti su quale nazione avrà accesso e diritti alle risorse. Attualmente, tali questioni sono disciplinate dal Trattato sullo spazio esterno delle Nazioni Unite del 1967, tuttavia il Trattato non è del tutto chiaro, lasciando le regole aperte a diverse letture. 

Inoltre, il Trattato sullo spazio extra-atmosferico è privo di meccanismi di applicazione specifici e deve ancora essere ratificato dalle nazioni firmatarie, e questo rende le sue regole più simili a suggerimenti. 

Un passo da giganti

Marte ci riserva molte delle sfide che ci riserva la Luna sulla sua esplorazione e colonizzazione. Radiazioni mortali, micrometeoriti, polvere abrasiva con in più un viaggio lungo sei mesi per giungere sulla sua superficie, un viaggio lunghissimo se paragonato ai tre giorni necessari per giungere sul nostro satellite.

L’enorme distanza mette a dura prova la nostra capacità di controllare i rover e gli altri sistemi robotici che inviamo sul Pianeta Rosso a causa del ritardo di comunicazione che può protrarsi per molti minuti.

Sulla Luna, l’emisfero esposto al Sole può raggiungere i 125 gradi Celsius mentre l’emisfero in ombra può scendere fino a -175 gradi Celsius, causando un intenso stress termico. 

Anche la protezione dalla radiazione proveniente dalla Via Lattea e dal Sole dovrà tenere in grande considerazione qualsiasi decisione riguardante i luoghi dove installare gli habitat. 

Le valli ombreggiate e le località lungo le scogliere offrono un grado più elevato di protezione naturale, per questo si dovrà considerare con rigorosa attenzione la topografia locale quando verranno selezionati i siti di insediamento. 

Una possibile soluzione al problema creato dalle radiazioni potrebbe essere quello di realizzare dei gusci protettivi stampati in 3D utilizzando  il materiale presente sul suolo della Luna o di Marte.

Un’altra sfida sarà quella di mantenere la salute fisica e mentale dell’equipaggio in queste lunghe missioni della durata di molti mesi.

Se in futuro queste sfide verranno affrontate e superate si aprirà per tutta l’umanità una nuova frontiera che ci farà diventare una civiltà interplanetaria che potrà prosperare a lungo nel sistema solare, aspettando il momento giusto per conquistare le stelle.

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