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Perché non andremo su Marte

marsGrazie a Jacopo abbiamo avuto modo di ragionare sul vettore Space-X e sulle opportunità di continuare la corsa allo spazio. Recentemente proprio Elon Musk ha rilasciato dichiarazioni sulla possibilità di raggiungere Marte nel 2024 grazie ai propri sistemi aerospaziali. Cercherò quindi di elencare una serie di ragioni che mi portano a ritenere questa eventualità tutt’altro che verosimile.

Dov’è Marte
Da appassionato di astronomia, nelle notti in cui il pianeta è visibile e mi trovo in compagnia di amici (in questo periodo, incidentalmente, il pianeta è prossimo all’opposizione) lo indico nel cielo. La reazione più frequente è : “ma allora è visibile!” Potrà stupire, ma competenze che fino ad un secolo fa possedevano perfino i pastori, sono state nel tempo sostituite da una varietà di mirabolanti fantasie che ci hanno fatto perdere il contatto con la realtà.

Marte è il quarto pianeta del Sistema Solare e percorre un’orbita più esterna rispetto a quella della Terra. La distanza media della Terra dal Sole è di circa 150 milioni di km, quella di Marte 228 milioni di km (varia tra 206 e 250 circa). Ciò significa che nella migliore delle ipotesi i due pianeti si trovano ad una distanza che varia tra 55 e 100 milioni di km, quando si trovano dallo stesso lato del Sole. Queste occasioni si chiamano opposizioni, ed a causa dei moti orbitali relativi avvengono in media ogni due anni (780 giorni, per l’esattezza). La gravità superficiale di Marte è circa un terzo di quella terrestre. Queste cifre, se non le contestualizziamo, non significano molto.

Quanto spazio abbiamo “conquistato”
Quando si parla di spazio l’uomo della strada ne ha una cognizione estremamente vaga. Semplificando molto lo ‘spazio’ inizia dove termina l’atmosfera terrestre. Quest’ultima si estende in maniera percettibile fino a circa 100km. Al di sopra di questa quota i gas sono talmente rarefatti da consentire il moto orbitale (Mesosfera), quindi la possibilità di collocare satelliti in orbita. La Stazione Spaziale Internazionale (quella dove ha operato per diversi mesi l’astronauta italiana Samantha Cristoforetti) orbita a circa 400km dalla superficie terrestre. Questo è il ‘target’ che dovranno servire le navette di Musk, una volta divenute pienamente operative.

In realtà, molti decenni fa siamo arrivati parecchio oltre, poggiando il piede (diverse decine di piedi) sulla Luna. La Luna è il ‘satellite naturale’ della Terra, anche se la sua presenza è a dir poco accidentale. Le teorie più calzanti sulla sua formazione chiamano in causa una collisione planetaria avvenuta nel corso delle fasi di formazione del Sistema Solare. In sostanza un corpo delle dimensioni del pianeta Marte, uscito da un’orbita stabile a causa di risonanze gravitazionali distruttive prodotte dai pianeti esterni, avrebbe impattato la proto-Terra fondendovisi e scaraventando in orbita parte della crosta rocciosa più leggera. Questa teoria spiega la bassa densità lunare e la relativa assenza di metalli.

La Luna orbita intorno alla Terra ad una distanza di c.a 385.000 km, quindi circa 1000 volte più lontana della ISS. Tale distanza richiede, per essere coperta, vettori di potenza molto maggiore rispetto a quelli che portano gli astronauti sulla Stazione Orbitale, e tempi di viaggio più lunghi. Una tipica missione lunare del Programma Apollo richiedeva circa cinque giorni di viaggio per raggiungere l’orbita lunare e far scendere un piccolo modulo sul nostro satellite, dopodiché in altri tre giorni la capsula di rientro (una microscopica frazione del veicolo di partenza) tornava sulla Terra.

Marte, come abbiamo visto, è fra 150 e 300 volte più lontano (nella condizione migliore, che si verifica una volta ogni due anni). Tale distanza comporta un tempo operativo della missione nell’ordine di diversi mesi per singolo viaggio, con le tecnologie attuali. L’astronave dovrà quindi trasportare con sé riserve di cibo, ossigeno, acqua, più il carburante necessario al rallentamento per l’ingresso in orbita, più quello richiesto per riportare gli astronauti sulla Terra (in tempi umani). Se prendiamo a modello il programma Apollo si tratterebbe di costi insostenibili per qualsiasi economia attuale.

Problemi e complicazioni biologiche
Gli esseri viventi sono creature estremamente fragili, non sopravvivono all’assenza di aria, di cibo, di acqua e la condizione prolungata di gravità zero tipica dei veicoli spaziali induce processi degenerativi nella calcificazione delle ossa ed una riduzione della massa muscolare (ci sono indizi che anche l’attività riproduttiva venga penalizzata da queste condizioni, come paiono dimostrare tentativi di fecondazione effettuate dagli equipaggi russi nelle stazioni orbitali sovietiche). La permanenza prolungata in assenza di gravità è stata testata su periodi di oltre un anno, ma con la possibilità di effettuare il rientro a Terra nel giro di pochi giorni in caso di problemi, cosa che la missione su Marte non consentirebbe.

Un problema probabilmente ancora più grave è rappresentato dalle radiazioni cosmiche. Sulla Terra la maggior parte dei raggi cosmici e della radiazione prodotta dalle eruzioni solari viene schermata dal campo magnetico terrestre, e la componente ultravioletta della radiazione solare dall’ozono in alta atmosfera. Gli astronauti subirebbero l’esposizione ad una dose massiccia di radiazioni non solo durante il viaggio, ma anche nella permanenza su Marte che, a differenza della Terra, è privo di campo magnetico e dispone di un’atmosfera estremamente tenue composta in prevalenza di anidride carbonica.

Perché andare su Marte
Questa è probabilmente la questione più fondamentale. Il motivo che ha spinto Stati Uniti e Russia a sospendere il programma lunare fu l’assenza di potenziali ritorni economici: sulla Luna non c’era nulla di interessante da andare a prendere. La Luna è un corpo quasi esclusivamente roccioso, con pochissimi metalli, che sulla Terra abbondano negli strati profondi e vengono portati in superficie dai fenomeni vulcanici. La Luna non ha vulcani attivi e, indovinate un po’, neppure Marte.

In assenza di materie prime da andare a prelevare, mancando fenomeni biologici da indagare in situazione di prossimità, finisce col non sussistere un reale motivo per giustificare l’invio di un equipaggio umano. Tutto quello che un astronauta potrebbe scoprire sulla superficie di Marte può essere indagato con analoga efficienza e costi (e rischi) molto più contenuti per mezzo di sonde automatizzate.

Non parliamo di colonizzazione, che come ordini di tempi e costi va molto oltre le fantasie più sfrenate, né di “terraformazione“, che anche ammessa la fattibilità tecnica richiederebbe secoli. Secoli nel corso dei quali i colonizzatori umani (alcune centinaia di persone, per garantire una sufficientemente varietà genetica) dovrebbero vivere in rifugi sotterranei schermati dalle radiazioni, e non si sa neppure se riuscirebbero a riprodursi in condizioni di bassa gravità, né che effetti avrebbe questa condizione sullo sviluppo fetale e sulla crescita degli individui fino all’età adulta.

Conclusioni
Marte è un’icona culturale da più di un secolo. Le osservazioni (erronee) dei famosi Canali da parte dell’astronomo Schiaparelli ed il romanzo “La guerra dei Mondi” di H. G. Wells gli hanno garantito un posto di primo piano nell’immaginario collettivo. Per questa sua rilevanza viene spesso usato dal cinema, o sfruttato per comunicati stampa di facile sensazionalismo. L’ignoranza scientifica diffusa fa il resto. Allo stadio attuale non sembrano sussistere potenzialità di ritorni economici, o anche semplicemente di immagine (come fu per il Programma Apollo) tali da competere con i limiti economici, tecnici, biologici e fisici legati ad una missione umana sul pianeta rosso. Con buona pace di enti spaziali e industrie private in cerca di clamore e visibilità mediatica.

Tuttavia la possibilità di tale missione viene spesso evocata ai fini di una narrazione ‘positivista’ del destino umano, per sfruttare gli ultimi residui del mito della frontiera che tanta importanza ha avuto soprattutto per i colonizzatori del continente nordamericano. In ultima istanza per riaffermare quell’idea di ‘progresso’ che, anziché farci conquistare nuovi mondi, sta rapidamente conducendo alla distruzione dell’unico che potremo mai abitare.