Le future colonie umane su Cerere

L'astrofisico Pekka Janhunen del Finnish Meteorological Institute descrive la sua idea di habitat spaziale composto da migliaia di veicoli spaziali cilindrici

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Agenzia spaziali nazionali come la NASA e agenzi spaziali private, ora più che mai, vogliono portare l’umanità oltre l’orbita della Terra. La Luna e ancora di più Marte sono due candidati ovvi, la prima per la sua relativa vicinanza il secondo per le sue caratteristiche, il ciclo giorno / notte di 24 ore e l’ atmosfera ricca di anidride carbonica.

Alcuni hanno una diversa visione della conquista dello spazio e trovano che colonizzare un pianeta sia una grossa perdita di tempo.

Un nuovo documento pubblicato sul database di prestampa arXiv offre una controproposta molto creativa: mettere da parte i sogni di colonizzare Marte e realizzare un gigantesco habitat attorno a Cerere. Il documento non è ancora stato sottoposto a revisione.

L’astrofisico Pekka Janhunen del Finnish Meteorological Institute di Helsinki descrive la sua idea di habitat spaziale composto da migliaia di veicoli spaziali cilindrici, collegati tra loro all’interno di una cornice a forma di disco che orbita attorno a Cerere – il più grande oggetto nella fascia degli asteroidi tra Marte e Giove. Ognuno di questi habitat cilindrici orbitanti potrebbe ospitare fino a 50.000 persone, essere dotata di atmosfera artificiale e generare una gravità simile a quella Terrestre grazie alla forza centrifuga.

Perché Cerere?

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Il pianeta nano si trova alla stessa distanza di Marte, ha spiegato Janhunen, e questo rende il viaggio relativamente semplice, ma Cerere ha anche un grande vantaggio. Cerere è ricco di azoto, cruciale per la realizzazione dell’atmosfera dell’insediamento in orbita, ha spiegato Janhunen. Cerere ha un raggio di circa 1/13 di quello della Terra e i coloni potrebbero utilizzare ascensori spaziali per trasportare materie prime dalla sua superficie verso gli habitat cilindrici orbitanti.

Vivere all’interno di habitat di questo tipo risolverebbe un grande problema che le colonie marziane potrebbero creare: gli impatti sulla salute della bassa gravità.

“La mia preoccupazione è che i bambini su un insediamento su Marte non si svilupperebbero in adulti sani (in termini di muscoli e ossa) a causa della gravità marziana troppo bassa”, ha spiegato Janhunen a WordsSideKick.com in una e-mail. “Pertanto, ho cercato [un’alternativa] che fornisse una gravità [simile alla Terra] ma anche un mondo interconnesso”.

Ogni cilindro del megasatellite di Cerere proposto da Janhunen produrrebbe la propria gravità attraverso la rotazione; ogni habitat cilindrico misurerebbe circa 10 chilometri di lunghezza, avrebbe un raggio di 1 km e completerebbe una rotazione ogni 66 secondi per generare la forza centrifuga necessaria per simulare la gravità terrestre.

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Ogni cilindro potrebbe contenere circa 57.000 persone e sarebbe tenuto in posizione accanto ai cilindri vicini tramite potenti magneti, come quelli usati nella levitazione magnetica.

L’interconnessione dei cilindri indica l’altro grande vantaggio ha spiegato Janhunen: ulteriori cilindri potrebbero essere continuamente aggiunti ai bordi della colonia, consentendo un’espansione quasi illimitata.

“La superficie di Marte è più piccola di quella della Terra e di conseguenza non può fornire spazio per una popolazione significativa e un’espansione economica”, ha detto Janhunen a WordsSideKick.com. Una colonia abitata attorno a Cerere, d’altra parte, “è popolabile da uno a milioni di habitat”.

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La struttura dell’habitat oltre ai cilindri e alla struttura a disco avrebbe due enormi specchi di vetro posizionati con un angolo di 45° rispetto al disco. Questi specchi serviranno per riflettere la luce solare. Una sezione di ogni cilindro sarà dedicata alla coltivazione di colture e alberi, piantati in un letto di terreno dello spessore di 1,5 metri derivato dalle materie prime estratte da Cerere. (La parte “urbana” di ciascun cilindro farebbe invece ricorso alla luce artificiale per simulare un ciclo giorno / notte simile alla Terra. Janhunen non spiega però da dove provenga l’ossigeno dell’insediamento).

Una società del genere, che prospera all’interno di un cilindro rotante potrà sembrare stravagante ma ha importanti sostenitori. Nel 2019, Jeff Bezos (CEO di Amazon e fondatore della compagnia spaziale privata Blue Origin) ha parlato della possibile costruzione di “colonie O’Neill” simili a quella che Janhunen esprimendo un certo scetticismo.

Janhunen è più ottimista. In un’e-mail a WordsSideKick.com, ha affermato che i primi coloni umani potrebbero iniziare a dirigersi verso Cerere entro i prossimi 15 anni.

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Manasvi Lingam, assistente professore di astrobiologia del Florida Institute of Technology che studia l’abitabilità dei pianeti, è d’accordo con la proposta di Janhunen, Cerere potrebbe essere una “plausibile alternativa” alla colonizzazione della superficie di Marte o della Luna aggiungendo alcune considerazioni.

“Direi che ci sono tre avvertenze principali”, ha detto Lingam, che non era coinvolto nel documento, a WordsSideKick.com“La prima è una questione di altri elementi essenziali, oltre all’azoto”.

Un elemento importante che non viene citato nel documento è il fosforo, ha sottolineato Lingam. Il corpo umano utilizza il fosforo per creare DNA, RNA e ATP (una forma di accumulo di energia nelle cellule). Tutti gli organismi sulla Terra, comprese le piante che i coloni dovrebbero coltivare nei loro habitat ne hanno bisogno, ma la proposta di Janhunen non spiega dove o come si otterrebbe questo elemento essenziale per la vita.

Il secondo punto secondo Lingam è la tecnologia. Raccogliere l’azoto e gli altri elementi su Cerere necessita di infrastrutture adeguate per lavorare gli stessi elementi. Una missione simile necessita di veicoli autonomi in grado di raggiungere Cerere, oltre a veicoli in grado di raggiungere depositi ricchi di elementi essenziali. L’idea è plausibile, ha detto Lingam, ma la tecnologia non è ancora a un livello tale da poter inviare macchine in grado di estrarre le sostanze necessarie. Ne è un chiaro esempio Insight della NASA che non è riuscito a praticare un sondaggio su Marte di soli 5 metri.

Lingam sottolinea il terzo punto critico del documento, che è il periodo di tempo proposto.  Janhunen suggerisce che il primo habitat orbitante del megasatellite potrebbe essere completato in 22 anni dopo l’inizio dell’estrazione mineraria su Cerere. Ma questa stima presuppone che l’alimentazione elettrica disponibile cresca in modo esponenziale ogni anno. Questa stima “non è inconcepibile”, ha detto Lingam, ma non dovrebbe essere data per scontata.

“Quella scala temporale di 22 anni potrebbe essere il limite inferiore in condizioni ottimali, ma direi che la scala temporale reale potrebbe essere molto più lunga”, ha concluso Lingam.