Un ricercatore Smithsonian riflette su ciò che servirà per sbarcare gli umani su Marte

Marte ha sempre avuto un fascino speciale per l'umanità. Il suo colore rossastro nel cielo notturno ha forti associazioni con la guerra e la distruzione, mentre gli astronomi hanno a lungo ipotizzato la possibilità che la vita potesse esistere lì, o ora o in qualche momento nel passato. Viste dai telescopi terrestri, le sue caratteristiche hanno spinto ogni sorta di speculazione sul pianeta e su ciò che gli umani potrebbero incontrare lì.

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Sia l'Unione Sovietica che gli Stati Uniti hanno fatto di Marte un obiettivo iniziale per l'esplorazione nella corsa allo spazio della Guerra Fredda degli anni '60. Mentre i sovietici raggiunsero Marte per primi, nel giugno del 1963, ottennero poco ritorno scientifico per i loro risultati. La prima sonda americana per sorvolare Marte ha scattato fotografie che mostravano una superficie craterica, simile alla luna, deludendo le speranze di molti che la vita intelligente potesse essere presente lì. Le missioni successive si sono concentrate sulla ricerca di acqua, un requisito chiave della vita sulla Terra, come possibile indicatore che la vita semplice potrebbe essersi evoluta sul pianeta.

Diverse nazioni hanno ora dichiarato la loro intenzione di perseguire una spedizione umana su Marte in futuro. Anche se potrebbero essere ancora molti anni che non vediamo finalmente gli esploratori dello spazio che camminano sul Pianeta Rosso, la maggior parte degli scienziati ora si aspetta che una simile spedizione finisca per realizzarsi.

La storia dell'esplorazione spaziale Smithsonian: dal mondo antico al futuro extraterrestre

Una lettura obbligata per gli appassionati di spazio e per tutti coloro che sono incuriositi dalla storia e dal futuro della scoperta scientifica, The Smithsonian History of Space Exploration dell'ex NASA e curatore dello spazio e storico dello Smithsonian Roger D. Launius, è un compendio completo di fotografie, illustrazioni, grafica e barre laterali su sviluppi scientifici e tecnologici chiave, figure influenti e veicoli spaziali pioneristici.

Acquistare

L'invio di esseri umani su Marte rappresenta una sfida significativa, ma rimane un risultato potenzialmente molto gratificante. Tutto ciò che serve è una decisione politica da parte di una nazione spaziale, o coalizione di nazioni, di spendere le risorse necessarie per svolgere il compito. La maggior parte dei piani formulati fino a questo momento sono stati troppo grandi, troppo complessi e troppo costosi per essere fattibili. Tuttavia, alcuni studi hanno raccomandato un'operazione più snella e potrebbe essere possibile entro un budget di circa $ 250 miliardi, che è all'incirca quanto costa la Stazione Spaziale Internazionale per costruire e mantenere. Un simile piano potrebbe essere attuato già negli anni '30.

Una proposta di "vivere al di fuori della terra", ad esempio, utilizzando risorse su Marte, potrebbe semplificare notevolmente i piani di esplorazione. I primi umani che arrivano potrebbero ben estrarre carburante e materiali di consumo dall'ambiente marziano. Una missione del genere richiederebbe un orario di due anni in più per volare su Marte, lavorare in superficie e poi tornare sulla Terra. Richiederebbe anche un veicolo per raggiungere Marte, un lander con un laboratorio scientifico e un habitat, una centrale elettrica per generare elettricità in superficie, rover, trasporti umani in superficie, cibo, un impianto di produzione in grado di produrre il suo propellente e, soprattutto, un veicolo in salita per lasciare Marte per il viaggio di ritorno.

Utilizzando rover automatizzati, un equipaggio di Marte raccoglieva campioni di roccia per l'analisi in un piccolo laboratorio allestito nel loro modulo di habitat, alla ricerca di informazioni in cerca di acqua e vita sotterranea. (NASA)

Il combustibile potrebbe essere prodotto su Marte dall'atmosfera locale, che consiste principalmente di anidride carbonica. Questo gas verrebbe pompato in una camera di reazione nell'impianto di produzione, dove verrebbe miscelato con idrogeno liquido e riscaldato. Il processo risultante, scoperto nel XIX secolo dal chimico francese Paul Sabatier (1854-1941), produce metano e acqua. Il metano verrebbe pompato attraverso un refrigeratore criogenico, che lo ridurrebbe ad uno stato liquido che potrebbe essere immagazzinato per essere usato come combustibile per missili. L'acqua risultante potrebbe essere pompata in un'unità di elettrolisi, dove gli elettrodi la separano in idrogeno e ossigeno.

All'arrivo, gli esseri umani avrebbero bisogno di distribuire una serra gonfiabile per coltivare il cibo. Utilizzando rover automatizzati, l'equipaggio potrebbe quindi iniziare le esplorazioni del terreno circostante. Raccoglievano campioni di roccia per l'analisi in un piccolo laboratorio allestito nel loro modulo di habitat. Potevano anche perforare i substrati marziani in cerca di acqua e di qualsiasi vita sotterranea che potesse esistere. Potrebbero anche cercare fossili e cercare di confermare l'esistenza di ulteriori risorse naturali che sono state rilevate dai satelliti in orbita su Marte. Una volta terminato il loro tempo sul pianeta, l'equipaggio avrebbe intrapreso un viaggio di 110 giorni sulla Terra.

I problemi tecnici di tale missione sono notevoli. L'equipaggio sarebbe esposto a due tipi di radiazioni: radiazione cosmica che invade il sistema solare dalla galassia oltre e bagliori solari di radiazione che percorrono l'intero spettro elettromagnetico. Un tempo di transito veloce è la migliore protezione contro le radiazioni galattiche, così come l'atmosfera locale su Marte. I brillamenti solari del Sole, d'altra parte, possono essere letali, specialmente nel vuoto non protetto dello spazio. Gli ingegneri possono scegliere di proteggere l'equipaggio con acqua, usando un serbatoio d'acqua a forma di ciambella in cui gli esploratori potrebbero ritirarsi fino a quando la tempesta solare si placherà.

Potrebbe anche essere necessario mantenere una certa gravità artificiale sull'astronave che trasporta l'equipaggio su Marte, per aiutare a ridurre al minimo i problemi biomedici associati all'esposizione prolungata ad ambienti a bassa gravità. Ciò potrebbe essere realizzato utilizzando sezioni rotanti per creare gravità artificiale.

La maggior parte delle sfide scientifiche e tecniche può essere superata con finanziamenti sufficienti. Il principale ostacolo per una missione umana su Marte rimane il costo. L'11 dicembre 2017, il presidente Donald Trump ha annunciato l'intenzione di ridisegnare la NASA verso un ritorno sulla Luna e l'istituzione di una base lunare prima di una missione umana su Marte. Ciò probabilmente spingerebbe un Marte ad atterrare un decennio o più nel futuro, o potrebbe stimolare altre nazioni a prendere la leadership per una missione nazionale o internazionale su Marte. È possibile portare gli umani su Marte negli anni '30 del XX secolo, ma solo se siamo disposti a spendere abbastanza denaro per superare tutti gli ostacoli.

Tratto da The Smithsonian History of Space Exploration: From the Ancient World to the Extraterrestr Future, pubblicato da Smithsonian Books.