Colonizzare Marte: nuove sfide per i pionieri dello spazio

Vivere e lavorare nello spazio richiede l'accettazione dei rischi  anche e soprattutto per colonizzare Marte ma vale sicuramente questi rischi. Un nuovo e potente sistema di trasporto spaziale sarà la chiave del viaggio, ma la NASA dovrà anche imparare nuovi metodi per operare nello spazio, basati sull'autosufficienza e su una maggiore affidabilità del sistema. Dare ampio spazio alle simulazioni a terra sarà fondamentale per testare e convalidare le capacità di trasporto e dei moduli abitativi, nonché nuovi approcci operativi per rimanere produttivi nello spazio tentando nel contempo di ridurre la dipendenza dalla Terra. Possiamo dire che le sfide tecnologiche saranno lanciate su tre importanti settori:

• il trasporto che sottintende l'invio di esseri umani e merci attraverso lo spazio in modo efficiente, sicuro e affidabile;
• il lavoro nello spazio, che dovrà consentire operazioni produttive per l'equipaggio e sistemi robotici; salvaguardando la salute degli astronauti;
• sviluppare sistemi abitativi in grado di garantire un'esplorazione umana sicura, sana e sostenibile.

Vincere queste tre importanti sfide logistiche generali sarà l'importante scommessa che la NASA in prima persona,ma anche i privati a cui questa si sta aprendo, dovranno investire. Stiamo parlando non più di brevi esplorazioni ma missioni con equipaggio che durano fino a 1.100 giorni e le campagne di esplorazione che coprono decenni.

Colonizzare Marte: il progetto NASA per la costruzione di un campo magnetico intorno al pianeta

Marte non è abitabile soprattutto perché non ha un’atmosfera. La scomparsa dell’atmosfera marziana, come credono gli scienziati, è dovuta alla parallela scomparsa del campo magnetico del pianeta. Senza un’atmosfera, il pianeta rosso è stato colpito dalle radiazioni e dai venti solari per milioni di anni.
Ecco l’idea di rendere abitabile Marte costruendo e un suo campo magnetico? Nel corso del seminario Planetary Science Vision 2050 che si è tenuto a Washington, il direttore della divisione di scienze planetarie dell’istituto americano, Jim Green, ha ipotizzato la possibilità di costruire un campo magnetico su Marte. Una sorta di “barriera” che proteggerebbe il pianeta dai raggi solari e agevolerebbe la formazione di un’atmosfera contribuendo infine al mantenimento di acqua liquida sulla superficie e in generale di un clima più stabile e di un ambiente più “pressurizzato”.Ma come fa la NASA  a costruire addirittura  un campo magnetico intorno ad un pianeta? Il progetto prevede la creazione di  un dipolo magnetico che sarebbe lo “scudo”, posto in una particolare orbita tra Marte e il Sole, orbita denominata Marte L1. Con il tempo, uno scudo del genere potrebbe portare alla formazione di un campo magnetico e a sua volta quest’ultimo dovrebbe portare alla formazione di un’atmosfera. In questo modo si potrebbe ricreare un ambiente superficiale su Marte che potrebbe vedere la rinascita di specchi d’acqua, forse anche di oceani.
E questo senza contare il fatto che l’acqua che attualmente si ritiene risieda nelle calotte polari del pianeta tenderebbe a sciogliersi andando a rimpinguare ulteriormente questi oceani.

Per ora siamo alla fase delle  simulazioni, basate sul fatto che circa 3,5 miliardi di anni fa, il pianeta possedeva una grande quantità di acqua sulla sua superficie, acqua che è scomparsa quando l’atmosfera è stata spazzata via proprio a seguito della perdita del campo magnetico. Una delle simulazioni effettuate dai ricercatori prevede, a seguito della messa in orbita di questo “dipolo magnetico” spaziale, collocato nella giusta posizione, un surriscaldamento delle fasce equatoriale del pianeta e un collasso del ghiaccio delle calotte. Ciò, secondo gli scienziati, dovrebbe stabilizzare il clima marziano. Il progetto tiene conto anche del fatto che attualmente il clima su Marte è molto instabile. Infatti l’escursione termica tra il giorno e la notte varia con temperature che possono spostarsi dai 76 °C del giorno ai -90 °C della notte. Un ambiente non proprio adatto alla vita e alla colonizzazione. Qusto è dovuto al fatto che il pianeta ha perso quasi il 90% della sua atmosfera ed è rimasto solo sottile strato composto quasi esclusivamente di anidride carbonica.

Investimenti strategici per affrontare le sfide future

La NASA sta investendo in studi sull'architettura dei voli spaziali creando molti prototipi. L'obiettivo è lo sviluppo  di concetti di architettura che possano far fronte in maniera positiva ad eventi traumatici concentrandosi sulle criticità che possono insorgere in una serie di potenziali missioni. E' necessario quindi investire in tecnologie che forniscono grandi ritorni e garantiscano la flessibilità e l'adattabilità attraverso la condivisione, la modularità e la riusabilità. Per questo motivo è anche necessario puntare su sistemi di supporto vitale all'avanguardia come il modulo di attività espandibile Bigelow, per gli habitat spaziali gonfiabili. Con i nuovi sistemi programmati, la navicella con equipaggio Orion è in fase di sviluppo il lancio rivisto con apertura all' equipaggio commerciale per stimolare nuove attività economiche sulla Terra da posizionarsi nelle orbite basse. Attraverso la Asteroid Redirect Mission (ARM), si studia inoltre un'avanzata capacità di propulsione solare elettrica che sarà una componente fondamentale delle prossime missioni su Marte. ARM sarà essenziale per provare nuove tecniche di passeggiata nello spazio e di manipolazione dei campioni aprendo potenzialmente nuove scoperte scientifiche sulla formazione del nostro sistema solare e l'inizio della vita sulla Terra.