La vigilia di Natale del 1968, tre americani furono i primi esseri umani a viaggiare sulla luna. Gli astronauti Jim Lovell, Bill Anders e Frank Borman hanno viaggiato entro 68 miglia nautiche (125,9 chilometri) dalla superficie lunare a bordo dell'Apollo 8. Il trio è rimasto in orbita lunare per 20 ore e ha effettuato 10 rivoluzioni [fonte:NASA]. Hanno scattato foto, inclusa l'ormai famosa foto di "Earthrise", che rappresenta un'immagine duratura dell'esplorazione spaziale.
Sette mesi dopo, altri tre americani fecero un viaggio di ritorno mentre due uomini, Neil Armstrong ed Edwin "Buzz" Aldrin, fecero volare il lander lunare sulla superficie lunare e divennero i primi uomini a camminare sulla luna.
Dieci uomini avrebbero seguito le orme di Armstrong e Aldrin. Nel 1972 il programma Apollo e con esso la corsa allo spazio tra Stati Uniti e Unione Sovietica giunsero al termine. Dal 1957 al 1972, a partire dal lancio del satellite Sputnik, i due paesi si sono affrontati nel rivendicare la superiorità oltre l'atmosfera terrestre.
Negli anni successivi, l’esplorazione dello spazio è cambiata. Lo Space Shuttle effettua frequenti viaggi verso la Stazione Spaziale Internazionale e trasporta viaggiatori spaziali provenienti da molte nazioni. Anche gli scienziati sul campo hanno cambiato la loro attenzione. Ora, oltre agli sforzi in corso per tornare sulla Luna, si sta pianificando un viaggio su Marte. La NASA e altre agenzie spaziali hanno inviato sonde e persino rover planetari - piccoli veicoli robotici - sulla superficie del pianeta rosso. Per poter effettuare qualsiasi viaggio su Marte, gli scienziati devono prima capire a cosa andranno incontro gli astronauti. Le sonde hanno raccolto informazioni preziose sulla superficie marziana, ma una scoperta potrebbe aver cambiato le carte in tavola per sempre:la presenza di ghiaccio. Ma la stessa scoperta è stata fatta sulla Luna. Quindi cos'è più importante:l'acqua su Marte o sulla Luna?
Questo articolo discute le scoperte e il significato dell'acqua sia sulla Luna che su Marte e risponderà a quale scoperta è più significativa. Ecco un accenno alla risposta:entrambe sono scoperte importanti e significative di per sé. Ma uno di essi ha il potenziale per aprire la strada a qualcosa solo immaginato nei film di fantascienza.
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La luna non ha atmosfera per trattenere l'umidità. Tuttavia, ciò non significa che non ci sia acqua da raccogliere. A detta di tutti, la luna è un luogo arido e desolato, privo di colori e vita. Nel 2009, però, un sensibile spettrometro montato sulla sonda indiana Chandrayaan-1 ha scoperto la presenza di molecole d’acqua incastonate nel suolo lunare. Gli scienziati della Brown University sono riusciti a rilevare le molecole d'acqua anche nella regolite o ciottoli sciolti, recuperati durante le missioni Apollo. Cosa significa questo per l'umanità?
Prima di tutto, l’acqua sulla Luna dovrebbe essere estratta e poi raffinata. Il processo di estrazione dell'acqua è simile alla cottura dal terreno. Gli scienziati sono riusciti a estrarre due grammi di acqua sotto forma di ghiaccio al minuto utilizzando un forno a microonde da un kilowatt. A questo ritmo, gli astronauti sarebbero in grado di estrarre circa una tonnellata di acqua all'anno [fonte:NASA]. Per estrarre un litro d’acqua occorrerebbe circa una tonnellata di sporco lunare. Anche se ciò renderebbe l’acqua un bene scarso, se gestita in modo responsabile, potrebbe essere utilizzata per coltivare piante, bere e mantenere una colonia lunare. L'estrazione dell'acqua eliminerebbe anche la necessità di trasportare blocchi di ghiaccio dalla Terra, un'impresa difficile e costosa.
Nel suo punto più vicino possibile, la Luna è a 225.622 miglia (384.104 chilometri) dalla Terra, e nel suo punto più lontano la distanza aumenta fino a 252.088 miglia (405.986 chilometri). È relativamente vicino rispetto a Marte. La Luna potrebbe servire come punto di partenza per l’esplorazione dello spazio più profondo. Con la tecnologia attualmente disponibile, qualsiasi colonizzazione dovrebbe avvenire in ambienti chiusi. Ma le serre e altre tecnologie di bio-cupola potrebbero un giorno creare un ambiente molto abitabile. Allo stato attuale, la Luna si trova ben all’interno della zona abitabile che si trova tra Venere e proprio sul bordo interno di Marte. Sfortunatamente, la mancanza di gravità, che è un sesto di quella terrestre, inibisce gravemente la capacità della Luna di avere un’atmosfera. Senza atmosfera, puoi dimenticarti di creare un ambiente esterno in grado di sostenere la vita terrestre.
Marte, d'altra parte, ha un'atmosfera. Come scoprirai nella prossima sezione, il Pianeta Rosso è forse più vivibile di quanto si pensasse. Ciò significa che potrebbero effettivamente esserci dei marziani che si divertono? Gira la pagina per scoprirlo.
Saturn V:il veicolo ad alte prestazioni definitivoIl razzo Saturn V che ha spinto gli astronauti sulla Luna durante le missioni lunari Apollo è il veicolo più potente mai costruito. Il veicolo nella sua configurazione più pesante pesava più di 6 milioni di libbre (2.722 tonnellate). Il Saturn V aveva bisogno di un notevole sollevamento per sollevarsi da terra. I cinque motori del Saturn V hanno prodotto una sorprendente spinta di 7,5 milioni di piedi-libbre (3,3 milioni di newton), circa 2,7 volte la spinta prodotta da uno dei razzi booster dello Space Shuttle [fonte:Wolfram | Alpha]. Il razzo Saturn V era alto 363 piedi (110,6 metri), circa 60 piedi (18,3 metri) più alto della Statua della Libertà [fonte:NASA].
Mentre l’acqua sulla Luna è una scoperta significativa, l’acqua su Marte potrebbe rivelarsi il biglietto per gli esseri umani per lasciare la Terra e vivere su un altro pianeta. Ma Marte soffre dello stesso problema della Luna in termini di limitazioni della pressione atmosferica. Sebbene Marte abbia un'atmosfera, è troppo sottile e leggera per intrappolare il vapore acqueo. Marte è essenzialmente un pianeta morto, sia geologicamente che per quanto riguarda la vita terrestre. È anche troppo freddo per contenere acqua liquida sulla sua superficie. Ma ciò non significa che la prospettiva della vita futura sia senza speranza.
Il rover su Marte Spirit ha scoperto un terreno sotterraneo ricco di solfati, il che suggerisce la passata presenza di acqua liquida. Campioni simili di terreno sulla Terra si trovano esclusivamente nello sporco bagnato [fonte:Than]. Le prove hanno anche portato gli scienziati a credere che il ghiaccio su Marte abbia e continuerà a sublimarsi durante un periodo di tempo in cui il pianeta si inclina in modo tale che i suoi poli siano rivolti verso il sole. In altre parole, il vapore acqueo si trasforma direttamente in un solido sotto forma di neve. Quando questa neve si accumula, lo strato più basso potrebbe essere abbastanza caldo da sciogliersi in acqua liquida. Oltre alla teoria della neve, la sonda Mars Reconnaissance Orbit della NASA ha rivelato ghiaccio d'acqua in aree più lontane dalle calotte polari.
Queste scoperte forniscono la speranza che un giorno Marte possa sostenere la vita. Per lo meno, si sono preparati bene per una missione marziana con equipaggio. Gli esseri umani potrebbero raccogliere quest’acqua proprio come avrebbero fatto sulla luna. Ma dovranno arrivare prima e viaggiare su Marte non sarà un’impresa facile. Facciamo qualche numero. A 36 milioni di miglia (57,9 milioni di chilometri) di distanza nel suo punto più vicino, Marte è circa 145 volte più lontano della Luna (usando la distanza media di 238.855 miglia o 384.400 chilometri) [fonti:olandese, NASA]. Se la navicella spaziale Orion della NASA dovesse viaggiare a velocità simili a quelle del modulo di servizio utilizzato nelle missioni Apollo sulla luna (24.500 mph o 39.429 chilometri all'ora), un viaggio su Marte richiederebbe 1.420 ore o circa 59 giorni [fonte:Smithsonian]. Il problema è che sia la Terra che Marte si trovano in orbite ellittiche attorno al sole. Poiché Marte impiega 687 giorni contro i 365 giorni della Terra per completare un anno, la distanza “più breve” viene calcolata solo una volta ogni 25 mesi. Quindi, in realtà, ci vorrebbero più di 214 giorni [fonte:Cain].
Potrebbe quest’acqua portare alla vita terrestre? Per rispondere a questa domanda, devi pensare fuori dagli schemi per un momento. Gli esseri umani potrebbero tentare di trasformare Marte in un pianeta vivibile. È già stato sottolineato che l'atmosfera di Marte non è adatta a sostenere acqua liquida o vapore acqueo. E se lo riscaldassimo? Potremmo produrre uno strato spesso simile allo strato di ozono terrestre?
Marte si trova al limite della zona abitabile, quindi anche se riuscisse in qualche modo a ottenere un'atmosfera simile a quella terrestre, le temperature varierebbero notevolmente ai poli e la notte e l'inverno sarebbero al limite dell'abitabilità. Tuttavia, la scoperta dell’acqua su Marte rappresenta un passo significativo nell’ulteriore esplorazione dello spazio. Potrebbe anche essere la chiave per stabilire se gli scienziati potranno mai determinare se la vita in qualsiasi forma sia mai esistita sul pianeta morto. Ma questa è una discussione per un altro giorno.
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Fonti
