Il Dragon di SpaceX è arrivato alla Stazione Spaziale Internazionale il 6 maggio, 2019, nella foto qui sopra l'Oceano Atlantico settentrionale. spazioX Se pensi che l'idea di colonizzare altri pianeti sia qualcosa di un film o un libro di fantascienza particolarmente inverosimile, Elon Musk, fondatore della compagnia di viaggi spaziali privata SpaceX, ha una sorpresa per te.
Musk ha detto che c'è una probabilità del 70% che viaggerà su un razzo su Marte durante la sua vita, e che sta pensando di trasferirsi eventualmente lì per vivere in un avamposto umano sulla superficie del pianeta rosso [fonte:Allen e VandeHei].
A differenza del protagonista del romanzo di fantascienza e del film "The Martian, " Molto probabilmente Musk non sarebbe solo sul pianeta rosso. Nel 2012, a una conferenza della Royal Aeronautical Society a Londra, ha abbozzato una visione per una colonia di Marte che alla fine sarebbe cresciuta fino alle dimensioni di una città di piccole e medie dimensioni sulla Terra, con 80, 000 abitanti [fonte:Copperping].
Mentre Musk immagina una colonia di Marte del settore privato, La NASA ha in programma di stabilire anche una base su Marte. L'amministrazione Trump attualmente è concentrata sulla rivisitazione della luna entro il 2024 e sulla costruzione di una base permanente che fornirebbe l'opportunità di "sviluppare le tecnologie per portare gli astronauti americani su Marte e oltre, " nelle parole del vicepresidente Mike Pence [fonte:Wall]. In previsione di quel giorno, La NASA sta già testando tecnologie come i moduli dell'habitat spaziale - in pratica, case mobili spaziali che fornirebbero supporto vitale per gli esseri umani che vivono sulla superficie di altri mondi [fonte:NASA].
L'Agenzia spaziale europea ha anche previsto di creare il proprio "Villaggio della luna" sulla superficie lunare [fonte:Woerner].
Nel frattempo, i visionari stanno anche guardando verso l'eventuale colonizzazione di esopianeti simili alla Terra in orbita attorno ad altre stelle [fonte:Ceriotti].
Cosa stanno cercando gli umani di costruire nuove case nel cosmo? La Società Spaziale Nazionale, un'organizzazione del settore privato che promuove un futuro spaziale, cita una serie di ragioni per costruire colonie nello spazio. Una ragione è che altri mondi contengono grandi quantità di metalli e altre risorse naturali e potenziali fonti di energia, e fornire opportunità per "industrie potenzialmente redditizie" [fonte:National Space Society].
Stabilire avamposti su altri mondi potrebbe anche essere un modo per coprire la scommessa sulla sopravvivenza dell'umanità, nel caso in cui la nostra esistenza sul nostro pianeta natale sia minacciata da una guerra nucleare, cambiamento climatico, pandemie e crescita demografica. Il defunto fisico Stephen Hawking credeva che l'umanità avesse bisogno di colonizzare un altro pianeta entro il prossimo secolo, se è per evitare la minaccia di estinzione [fonte:Kharpal].
Ma prima che gli umani si avventurino in mondi lontani, molto probabilmente inizieranno con una colonia sulla luna. Nella sezione successiva, vedremo cosa potrebbe essere necessario per vivere lì.
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Il concept di questo artista mostra un sistema di atterraggio umano e il suo equipaggio sulla superficie lunare con la Terra vicino all'orizzonte. NASA Da quando il programma Apollo ha messo la luna alla nostra portata, stabilire un avamposto lunare è sembrato un passo logico successivo. Il satellite naturale della Terra offre diversi vantaggi rispetto a destinazioni più lontane, come Marte o Titano, la luna di Saturno. Primo, è relativamente vicino, il che significa che gli equipaggi potrebbero andare avanti e indietro dalla Terra e dalla luna in pochi giorni. Inoltre, una base lunare permetterebbe di imparare molto sugli effetti della bassa gravità, isolamento, alte dosi di radiazioni cosmiche, e ritmi circadiani interrotti sui coloni spaziali umani - conoscenza che sarebbe inestimabile quando alla fine ci avventureremo in altri mondi [fonte:Fecht].
Inoltre, la bassa gravità della luna e la vicinanza alla Terra la renderebbero un luogo ideale per uno spazioporto da cui gli astronauti potrebbero imbarcarsi in missioni su Marte e mondi ancora più lontani. E in termini di possibilità a lungo termine, la luna è un posto grande - la sua superficie è all'incirca delle dimensioni dell'Africa - e ha molto spazio per i coloni umani [fonte:Gent].
Ma vivere sulla luna non sarà un picnic. Senza atmosfera, sperimenta enormi temperature estreme, oscillando da meno 298 gradi Fahrenheit (meno 183 gradi Celsius), di notte, a 224 gradi Fahrenheit (106 gradi Celsius) durante il giorno all'equatore [fonte:CalTech]. La sua superficie è inoltre costantemente costellata da micrometeoriti e raggi cosmici [fonte:Redd].
Per sopravvivere a quelle condizioni ambientali ostili, alcuni esperti pensano che i coloni probabilmente dovranno posizionare i loro habitat sotto il suolo lunare o alla base di un tubo di lava [fonte:Redd]. Altri immaginano cupole costruite da robot dotati di stampanti 3D, che fornirebbe protezione [fonte:Gent].
Poi c'è la questione del cibo e dell'acqua. Nel 2018, un team di scienziati ha individuato la prima prova definitiva di ghiaccio d'acqua sulla superficie lunare, una scoperta che suggerisce che i futuri coloni lunari potrebbero essere in grado di estrarre la propria scorta, che potrebbe fornire acqua per bere e per irrigare le piante nelle serre lunari, così come una materia prima per il carburante per missili [fonti:NASA, Grush].
L'attuale piano della NASA per il ritorno sulla luna prevede la costruzione di una stazione orbitale lunare, la Porta, che servirà da area di sosta per le squadre di astronauti per effettuare brevi visite sulla superficie lunare. La prima parte del Gateway dovrebbe essere inviata nello spazio su un razzo privato nel 2022 [fonte:NASA].
Continua a leggere per scoprire qual è il piano per Marte.
Schizzo artistico di come potrebbe essere il primo avamposto marziano. Come vorresti che questo fosse il tuo cortile? NASA Alcuni esperti spaziali hanno sostenuto che la NASA dovrebbe concentrarsi sull'andare su Marte invece di tornare sulla luna. Ma il presidente Trump nominato capo della NASA, Jim Bridestin, ha rassicurato i sostenitori di Marte che, nonostante il passaggio di Trump a dare la priorità a una missione lunare, l'agenzia spaziale ha ancora intenzione di recarsi sul pianeta rosso. Bridenstine ha affermato che il ritorno sulla luna consentirà all'agenzia di sviluppare tecnologie per un'eventuale missione su Marte, compresi "sistemi di atterraggio di precisione, motori a metano, abitazione orbitale, abitazione di superficie, mobilità di superficie, operazioni di supporto vitale di lunga durata e molto altro" [fonte:Smith].
Da quando la NASA si è spostata nel dicembre 2017 per concentrarsi sul ritorno sulla luna, non ha pubblicato alcun piano aggiornato per effettuare un atterraggio con equipaggio su Marte e stabilire una colonia umana. Ma in un piano che l'agenzia ha pubblicato nel 2015, la missione iniziale sarebbe complessa. Gli astronauti farebbero il viaggio di 180 giorni su Marte in un modulo habitat dell'equipaggio, un contenitore a due livelli che raddoppierebbe come habitat sulla superficie marziana. Quando gli astronauti sono atterrati, un modulo di laboratorio separato, un veicolo rover e altre attrezzature, incluso un reattore nucleare, e rifornimenti li stavano già aspettando sulla superficie marziana, dopo essere stato trasportato lì da un veicolo spaziale robotico. Un'altra navicella spaziale, alimentato per un ritorno sulla Terra, sarebbe posizionato in orbita per consentire all'equipaggio iniziale di tornare alla fine sulla Terra [fonte:NASA]. Le missioni successive potrebbero espandere quella base originale o crearne altre per formare una colonia su Marte.
Su Marte, i coloni umani dovrebbero coltivare il proprio cibo. La NASA ha sperimentato la coltivazione di ortaggi sulla Stazione Spaziale Internazionale, e ha anche sviluppato un suolo marziano simulato, che contiene sostanze nutritive di cui le piante avrebbero bisogno per sopravvivere, per capire meglio come potrebbe essere usato per coltivare colture [fonte:NASA].
Negli anni, scrittori di fantascienza e futuristi hanno ipotizzato la possibilità di terraformare Marte, trasformare il suo ambiente in qualcosa di più vicino a quello terrestre. Un approccio implicherebbe il rilascio di anidride carbonica intrappolata all'interno della superficie marziana per rendere l'atmosfera più densa, che aiuterebbe anche a intrappolare la radiazione solare e a riscaldare la superficie. Però, uno studio della NASA pubblicato nel 2018 ha concluso che la superficie marziana non contiene abbastanza CO2 da essere reimmessa nell'atmosfera per creare un effetto serra, e non sarebbe possibile estrarre molto di ciò che c'è con la tecnologia attuale [fonte:NASA].
Nella sezione successiva, parleremo della possibilità di colonizzare un asteroide o un pianeta nano.
Pensi di poter vivere su questa roccia? Riser/immagini Getty Gli asteroidi, quegli oggetti rocciosi che orbitano attorno al sole in un'ampia fascia tra Marte e Giove, potrebbero fungere da trampolino di lancio per i pianeti esterni. Ci sono solo 100 asteroidi più grandi di 125 miglia (200 chilometri) di diametro, ma può esistere un miliardo o più, rendendoli una delle maggiori risorse del sistema solare [fonte:Rees].
Ma colonizzare un asteroide sarebbe ancora più difficile che costruire una base su Marte o sulla luna. Gli asteroidi non hanno molta gravità, quindi gli astronauti dovrebbero affrontare seri problemi di salute dal vivere in quell'ambiente a meno che non creino gravità artificiale all'interno della base, possibilmente ruotando continuamente l'intero habitat.
Perché la cintura di asteroidi è così lontana dal sole, i pannelli solari che alimentano tali macchinari dovrebbero essere giganteschi. Ci sarebbe anche il problema di proteggere i coloni dalle radiazioni cosmiche. Potresti pensare che scavare un tunnel in superficie possa fornire una certa protezione, ma farlo sarebbe complicato, perché molti degli oggetti che chiamiamo asteroidi non sono in realtà roccia solida, ma fondamentalmente un mucchio di spazzatura spaziale senza molta integrità strutturale [fonte:Allison].
Ma se dovessimo colonizzare un oggetto più piccolo e distante, il pianeta nano Cerere, l'oggetto più grande della fascia degli asteroidi e l'unico pianeta nano nel sistema solare interno, potrebbe avere qualche possibilità. La sonda Dawn della NASA ha scoperto che l'asteroide ha un guscio esterno ricco di acqua, sotto forma di ghiaccio e idrati [fonte:NASA].
L'amministrazione Obama aveva un piano ambizioso, la missione di reindirizzamento degli asteroidi, che richiedeva di catturare parte di un asteroide e riportarlo nelle vicinanze della luna, in modo che gli astronauti potessero atterrarci sopra e recuperare campioni. Ma il progetto è stato annullato nel 2017 dall'amministrazione Trump [fonte:Malik].
Sei pronto per andare oltre il sistema solare?
La navicella spaziale Dawn ha iniziato il suo viaggio di 1,7 miliardi di miglia nel 2007 per studiare gli asteroidi, grazie a un trio di motori a propulsione ionica elettrica solare. NASA Se vogliamo colonizzare un pianeta in un altro sistema stellare, dobbiamo rispondere a due domande. Primo, esistono pianeti simili alla Terra al di fuori del nostro sistema solare? Grazie al telescopio Kepler della NASA, la risposta a questa domanda è sì. Keplero, che è stato dismesso nel 2018, situato quasi 2, 700 pianeti - quelli che gli astronomi chiamano esopianeti - orbitano intorno a stelle distanti da poche centinaia a poche migliaia di anni luce. Molti degli esopianeti sono giganti gassosi simili a Giove e Saturno. Ma altri sono "super Terre, " pianeti rocciosi leggermente più grandi dei nostri [fonte:Howell]. Alcuni di questi potrebbero avere le condizioni giuste per essere ospitali per i coloni umani.
La seconda domanda è puramente logistica:come possiamo raggiungere un pianeta situato a trilioni di miglia dal nostro? Per rispondere a questa domanda, gli scienziati dovranno ripensare ai viaggi nello spazio. Per esempio, l'idea che un singolo equipaggio volerà su un pianeta remoto è altamente improbabile. Anziché, la navicella spaziale potrebbe aver bisogno di trasportare gruppi familiari in grado di vivere nello spazio per generazioni [fonte:Feltman].
Gli scienziati dovranno anche inventare sistemi di propulsione migliori per ridurre i tempi di viaggio. I motori nucleari a fissione e fusione potrebbero essere fattibili, ma i candidati più probabili includono le vele solari, sistemi di propulsione ionica o razzi antimateria [fonte:Stromberg].
Le vele leggere funzionano dirigendo la luce laser su un'enorme vela in foglio di alluminio. Quando i fotoni colpiscono la vela, trasferiscono lo slancio e spingono la vela in avanti. I sistemi di propulsione ionica utilizzano pannelli solari per generare campi elettrici che accelerano gli atomi carichi di xeno. Un tale motore alimentava la missione Dawn, che scagliò un'astronave senza equipaggio su due asteroidi, Vesta e Cerere, prima che la sua missione fosse completata nel novembre 2018. I razzi antimateria sono i più efficienti e raggiungono le velocità più elevate, ma la tecnologia è relativamente non testata. Un tale razzo mescola uguali quantità di antiidrogeno e idrogeno, che si annichilano a vicenda in una camera di combustione per rilasciare enormi quantità di energia [fonte:Stromberg].
Alla fine, una combinazione di tecnologie può essere la soluzione, dimostrando ancora una volta che conquistare lo spazio profondo richiederà cooperazione e collaborazione tra scienziati di diverse discipline e nazionalità.
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