Il mondo sta ancora celebrando lo storico atterraggio del Chang'e-4 cinese sul lato oscuro della luna il 3 gennaio. Questa settimana, La Cina ha annunciato i suoi piani per proseguire con altre tre missioni lunari, gettando le basi per una base lunare.

Colonizzare la Luna, e oltre, è sempre stata un'aspirazione umana. Progressi tecnologici, e la scoperta di una notevole sorgente d'acqua vicino ai poli lunari, ha reso questa idea ancora più accattivante.

Ma quanto è vicina la Cina a raggiungere effettivamente questo obiettivo?

Se ci concentriamo sulla tecnologia attualmente disponibile, La Cina potrebbe iniziare oggi a costruire una base sulla Luna.

La prima base lunare

La prima base lunare sarebbe probabilmente una struttura non presidiata gestita da robotica automatizzata, simile ai magazzini di Amazon, per garantire che le infrastrutture e i sistemi di supporto necessari siano pienamente operativi prima dell'arrivo delle persone.

L'ambiente lunare è suscettibile alle condizioni di vuoto profondo, forti sbalzi di temperatura e irraggiamento solare, tra le altre condizioni ostili all'uomo. Ma ancora più importante, dobbiamo ancora comprendere appieno l'impatto a lungo termine sul corpo umano dell'essere nello spazio, e sulla Luna.

Secondo quanto riferito, i semi portati sulla Luna dalla missione Chang'e-4 sono germogliati. Questa è la prima volta che vengono coltivate piante sulla Luna, aprendo la strada a una futura fattoria alimentare sulla base lunare.

Costruire una base lunare non è diverso dal costruire la prima piattaforma petrolifera nell'oceano. La logistica delle parti mobili della costruzione deve essere considerata, devono essere condotti studi di fattibilità e, in questo caso, campioni di terreno devono essere testati.

La Cina ha fatto il primo passo esaminando il suolo della superficie lunare. Ciò è necessario per costruire un habitat sotterraneo e infrastrutture di supporto che proteggeranno la base dalle dure condizioni della superficie.

Stampato tutto in 3D

Di tutte le tecnologie possibili per costruire una base lunare, La stampa 3D offre la strategia più efficace. La stampa 3D sulla Terra ha rivoluzionato la produttività e l'efficienza della produzione, riducendo sia gli sprechi che i costi.

La visione della Cina è quella di sviluppare la capacità di stampare in 3D sia all'interno che all'esterno della base lunare. Le stampanti 3D hanno il potenziale per realizzare qualsiasi cosa, dagli oggetti quotidiani, come bicchieri da bere, per riparare parti per la base.

Ma la stampa 3D nello spazio è una vera sfida. Richiederà nuove tecnologie in grado di operare nell'ambiente di microgravità della Luna. Devono essere sviluppate macchine da stampa 3D in grado di modellare parti nel vuoto dello spazio.

Sono necessari nuovi materiali

Sappiamo che i materiali della Terra, come le fibre ottiche, cambiare le proprietà una volta che sono nello spazio. Quindi materiali che sono efficaci sulla Terra, potrebbe non essere efficace sulla Luna.

Qualunque sia l'uso previsto del componente stampato in 3D, dovrà resistere alle condizioni dell'ambiente lunare. Quindi lo sviluppo del materiale di stampa è cruciale. Passo dopo passo, i ricercatori stanno trovando e sviluppando nuovi materiali e tecnologie per affrontare questa sfida.

Per esempio, ricercatori in Germania si aspettano di avere i primi strumenti in acciaio inossidabile "pronti per l'uso" da stampare in 3D in condizioni di microgravità nel prossimo futuro. La NASA ha anche dimostrato la tecnologia di stampa 3D a gravità zero, dimostrando che è possibile stampare in 3D nello spazio.

Su una scala più ampia abbiamo visto case stampate in 3D sulla Terra. In un modo simile, la base lunare sarà probabilmente costruita utilizzando parti prefabbricate in combinazione con la stampa 3D su larga scala.

Esempi di come potrebbe apparire possono essere visti nelle voci della sfida dell'habitat stampata in 3D, che è stato avviato dalla NASA nel 2005. Il concorso mira a far progredire la tecnologia di costruzione di stampa 3D necessaria per creare soluzioni abitative sostenibili per la Terra, la luna, Marte e oltre.

Vivere sulla Luna

Finora, ci siamo concentrati sulla fattibilità tecnologica della costruzione di una base lunare, ma dobbiamo anche considerare l'effetto a lungo termine della vita lunare sugli umani. Ad oggi, sono stati condotti studi limitati per esaminare l'impatto biologico sulla fisiologia umana a livello cellulare.

Sappiamo che gli organi umani, i tessuti e le cellule sono altamente sensibili alla gravità, ma attualmente manca una comprensione di come le cellule umane funzionano e si rigenerano.

Cosa succede se gli astronauti si ammalano? La medicina della Terra funzionerà ancora? Se gli astronauti devono vivere sulla Luna, queste domande fondamentali devono essere risolte.

A lungo termine, La biostampa 3D di organi e tessuti umani svolgerà un ruolo cruciale nel sostenere le missioni lunari consentendo interventi chirurgici robotici. La Russia ha recentemente dimostrato che la prima biostampante 3D funziona in condizioni di microgravità.

Verso l'infinito e oltre

La Cina può costruire una base lunare? Assolutamente. Gli esseri umani possono sopravvivere sulla Luna e su altri pianeti a lungo termine? La risposta è meno chiara.

Quello che è certo è che la Cina utilizzerà i prossimi 10-15 anni per sviluppare le capacità tecniche necessarie per condurre missioni lunari con equipaggio e preparare il terreno per l'esplorazione dello spazio.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.