Se tu fossi trasportato sulla Luna proprio in questo istante, moriresti sicuramente e rapidamente. Questo perché non c'è atmosfera, la temperatura della superficie varia da una torrefazione di 130 gradi Celsius (266 F) a un gelido osso di meno 170 C (meno 274 F). Se la mancanza di aria o il terribile caldo o freddo non ti uccidono, lo faranno il bombardamento di micrometeoriti o la radiazione solare. A detta di tutti, la Luna non è un luogo ospitale dove stare.

Tuttavia, se gli esseri umani devono esplorare la Luna e, potenzialmente, vivere lì un giorno, dovremo imparare come affrontare queste difficili condizioni ambientali. Avremo bisogno di habitat, aria, cibo ed energia, così come carburante per alimentare i razzi verso la Terra e possibilmente altre destinazioni. Ciò significa che avremo bisogno di risorse per soddisfare questi requisiti. Possiamo portarli con noi dalla Terra - una proposta costosa - o dovremo sfruttare le risorse sulla Luna stessa. Ed è qui che l'idea di "utilizzo delle risorse in loco, "o ISRU, entra.

Alla base degli sforzi per utilizzare i materiali lunari c'è il desiderio di stabilire insediamenti umani temporanei o addirittura permanenti sulla Luna - e ci sono numerosi vantaggi nel farlo. Per esempio, basi lunari o colonie potrebbero fornire un prezioso addestramento e preparazione per missioni verso destinazioni più lontane, compreso Marte. Lo sviluppo e l'utilizzo delle risorse lunari porterà probabilmente a un vasto numero di tecnologie innovative ed esotiche che potrebbero essere utili sulla Terra, come nel caso della Stazione Spaziale Internazionale.

Come geologo planetario, Sono affascinato da come sono nati altri mondi, e quali lezioni possiamo imparare sulla formazione e l'evoluzione del nostro pianeta. E poiché un giorno spero di visitare davvero la Luna di persona, Sono particolarmente interessato a come possiamo usare le risorse lì per rendere l'esplorazione umana del sistema solare il più economica possibile.

Utilizzo delle risorse in loco

ISRU sembra fantascienza, e per il momento lo è in gran parte. Questo concetto implica l'identificazione, estrarre e lavorare materiale dalla superficie lunare e dall'interno e convertirlo in qualcosa di utile:ossigeno per respirare, elettricità, materiali da costruzione e persino carburante per razzi.

Molti paesi hanno espresso un rinnovato desiderio di tornare sulla Luna. La NASA ha una moltitudine di piani per farlo, La Cina ha atterrato un rover sul lato opposto lunare a gennaio e ha un rover attivo proprio ora, e numerosi altri paesi hanno gli occhi puntati su missioni lunari. Si fa più pressante la necessità di utilizzare materiali già presenti sulla Luna.

L'anticipazione della vita lunare sta guidando l'ingegneria e il lavoro sperimentale per determinare come utilizzare in modo efficiente i materiali lunari per supportare l'esplorazione umana. Per esempio, l'Agenzia spaziale europea ha in programma di far atterrare un veicolo spaziale al Polo Sud lunare nel 2022 per perforare sotto la superficie alla ricerca di ghiaccio d'acqua e altre sostanze chimiche. Questa nave sarà dotata di uno strumento di ricerca progettato per ottenere acqua dal suolo lunare o dalla regolite.

Ci sono state anche discussioni sulla possibilità di estrarre e spedire sulla Terra l'elio-3 bloccato nella regolite lunare. L'elio-3 (un isotopo non radioattivo dell'elio) potrebbe essere utilizzato come combustibile per i reattori a fusione per produrre grandi quantità di energia a un costo ambientale molto basso, sebbene la fusione come fonte di energia non sia stata ancora dimostrata, e il volume di elio-3 estraibile è sconosciuto. Ciò nonostante, anche se i veri costi e benefici dell'ISRU lunare restano da vedere, ci sono poche ragioni per pensare che il notevole interesse attuale per l'estrazione della Luna non continuerà.

Vale la pena notare che la Luna potrebbe non essere una destinazione particolarmente adatta per l'estrazione di altri metalli preziosi come l'oro, platino o elementi di terre rare. Ciò è dovuto al processo di differenziazione, in cui materiali relativamente pesanti affondano e materiali più leggeri salgono quando un corpo planetario è parzialmente o quasi completamente fuso.

Questo è fondamentalmente ciò che accade se si agita una provetta piena di sabbia e acqua. All'inizio, tutto è mescolato insieme, ma poi la sabbia alla fine si separa dal liquido e affonda sul fondo del tubo. E proprio come per la Terra, la maggior parte dell'inventario lunare di metalli pesanti e preziosi è probabilmente in profondità nel mantello o persino nel nucleo, dove sono essenzialmente impossibili da accedere. Infatti, è perché i corpi minori come gli asteroidi generalmente non subiscono differenziazione che sono obiettivi così promettenti per l'esplorazione e l'estrazione di minerali.

Formazione lunare

Infatti, la Luna occupa un posto speciale nella scienza planetaria perché è l'unico altro corpo del sistema solare in cui gli esseri umani hanno messo piede. Il programma Apollo della NASA negli anni '60 e '70 ha visto camminare un totale di 12 astronauti, rimbalzare e vagare sulla superficie. I campioni di roccia che hanno riportato e gli esperimenti che hanno lasciato lì hanno permesso una maggiore comprensione non solo della nostra Luna, ma di come si formano i pianeti in generale, di quanto sarebbe mai stato possibile altrimenti.

Da quelle missioni, e altri nei decenni successivi, gli scienziati hanno imparato molto sulla Luna. Invece di crescere da una nuvola di polvere e ghiaccio come hanno fatto i pianeti del sistema solare, abbiamo scoperto che il nostro vicino più prossimo è probabilmente il risultato di un gigantesco impatto tra la proto-Terra e un oggetto delle dimensioni di Marte. Quella collisione ha espulso un enorme volume di detriti, alcuni dei quali in seguito si unirono nella Luna. Dalle analisi dei campioni lunari, modellazione computerizzata avanzata e confronti con altri pianeti del sistema solare, abbiamo imparato, tra le altre cose, che impatti colossali potrebbero essere la regola, non l'eccezione, nei primi giorni di questo e di altri sistemi planetari.

Effettuare ricerche scientifiche sulla Luna produrrebbe aumenti drammatici nella nostra comprensione di come è nato il nostro satellite naturale, e quali processi operano sulla e all'interno della superficie per farla apparire come fa.

I prossimi decenni promettono una nuova era di esplorazione lunare, con gli esseri umani che vivono lì per lunghi periodi di tempo grazie all'estrazione e all'uso delle risorse naturali della Luna. Con costante, sforzo determinato, poi, la Luna può diventare non solo una casa per i futuri esploratori, ma il trampolino di lancio perfetto da cui fare il nostro prossimo salto da gigante.

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