Portare gli esseri umani su Marte è una sfida

Alla fine degli anni ‘1960, gli Stati Uniti dimostrarono al mondo che era possibile far atterrare gli esseri umani sulla Luna. Oggi, decenni dopo quella prima missione, le persone stanno di nuovo cercando di viaggiare in un altro mondo, ma non solo sulla Luna. Adesso vogliono camminare su Marte. Saranno necessarie innovazioni nei veicoli spaziali, nei materiali e nei progetti per portare a termine una tale missione e queste sfide verranno affrontate dalle nuove generazioni di ingegneri e scienziati. Visitare e colonizzare quei mondi richiederà astronavi complesse non solo per portare le persone lì, ma per salvaguardarle una volta arrivate.

I razzi di oggi sono molto più potenti, molto più efficienti e molto più affidabili di quelli usati nelle missioni Apollo. L’elettronica che controlla la navicella e che aiuta a mantenere in vita gli astronauti sta cambiando continuamente, e parte di essa viene utilizzata ogni giorno, nei telefoni cellulari che farebbero vergognare l’elettronica dell’Apollo. Oggi, ogni aspetto del volo spaziale con equipaggio è diventato sostanzialmente più evoluto. Allora perché, allora, gli umani non sono stati ANCORA su Marte?

Arrivare su Marte è difficile

La radice della risposta è che la scala di ciò che un viaggio su Marte è incredibilmente grande e complessa. Le sfide sono formidabili. Ad esempio, quasi due terzi delle missioni su Marte hanno avuto qualche fallimento o incidente. E quelli sono solo quelli robotici! Diventa più cruciale quando le persone iniziano a parlare di inviare persone sul Pianeta Rosso! 

Pensa a quanto lontano dovranno viaggiare. Marte è circa 150 volte più lontano dalla Terra rispetto alla Luna. Potrebbe non sembrare molto, ma pensa a cosa significa in termini di carburante aggiunto. Più carburante significa più peso. Più peso significa capsule più grandi e razzi più grandi. Queste sfide da sole mettono un viaggio su Marte su una scala diversa dal semplice “saltare” sulla Luna (che richiede al massimo alcuni giorni).

Tuttavia, queste sono le uniche sfide. La NASA ha progetti di veicoli spaziali (come Orion e Nautilus) che sarebbero in grado di fare il viaggio. Altre agenzie e società hanno in programma di andare su Marte, come SpaceX e il governo cinese, ma nemmeno loro sono ancora pronte a fare il salto. Tuttavia, è abbastanza probabile che una qualche forma di missione volerà, forse entro un decennio al più presto.

Interpretazione di un artista del sistema di trasporto interplanetario di SpaceX che si avvicina a Marte trasportando un equipaggio.
SpaceX, donato al pubblico dominio.  

Tuttavia, c’è un’altra sfida: il tempo. Poiché Marte è così lontano e orbita attorno al Sole a una velocità diversa dalla Terra, la NASA (o chiunque mandi persone su Marte) deve eseguire lanci sul Pianeta Rosso in modo molto preciso. I pianificatori di missione devono aspettare fino alla migliore “finestra di opportunità” quando i pianeti si trovano nel corretto allineamento orbitale. Questo è vero sia per il viaggio lì che per il viaggio di ritorno. La finestra per un lancio di successo si apre solo ogni due anni, quindi il tempismo è cruciale. Inoltre, ci vuole tempo per arrivare su Marte in sicurezza; mesi o forse anche un anno per il viaggio di sola andata. 

Sebbene sia possibile ridurre il tempo di viaggio fino a un mese o due utilizzando la tecnologia di propulsione avanzata attualmente in fase di sviluppo, una volta sulla superficie del Pianeta Rosso gli astronauti dovranno attendere che la Terra e Marte siano nuovamente allineati correttamente prima di tornare. Quanto ci vorrà? Almeno un anno e mezzo.

Affrontare la questione del tempo

Il lungo periodo di tempo per i viaggi da e verso Marte causa problemi anche in altre aree. In che modo i viaggiatori ottengono abbastanza ossigeno? E l’acqua? E, naturalmente, il cibo? E come aggirano il fatto che stanno viaggiando nello spazio, dove il vento solare energetico del Sole sta inviando radiazioni nocive intorno alla navicella spaziale? E ci sono anche i micrometeoriti, i detriti dello spazio, che minacciano di perforare la navicella spaziale o la tuta spaziale di un astronauta.

Le soluzioni a questi problemi sono più complicate da realizzare. Ma saranno risolti, il che renderà fattibile un viaggio su Marte. Proteggere gli astronauti nello spazio significa costruire la navicella con materiali robusti e proteggerla dai raggi nocivi del sole.

I problemi del cibo e dell’aria dovranno essere risolti con mezzi creativi. Coltivare piante che producono sia cibo che ossigeno è un buon inizio. Tuttavia, questo significa che se le piante dovessero morire, le cose andranno terribilmente storte. Tutto ciò supponendo che tu abbia abbastanza spazio per aumentare il volume dei pianeti necessari per un’avventura del genere.

Gli astronauti potrebbero portare con sé cibo, acqua e ossigeno, ma scorte sufficienti per l’intero viaggio aggiungeranno peso e dimensioni alla navicella. Una possibile soluzione potrebbe essere quella di inviare materiali da utilizzare su Marte avanti, su un razzo senza equipaggio per atterrare su Marte e aspettare quando gli umani arrivano. Questa è una soluzione molto fattibile che molti pianificatori di missione stanno prendendo in considerazione.

La concezione di un artista di un’unità di produzione alimentare su Marte con la spalla mancante che mostra le piante di cui i coloni avrebbero bisogno.
 NASA

La NASA è fiduciosa di poter superare questi problemi, ma non ci siamo ancora del tutto. SpaceX dice che si sta preparando. I piani di altri paesi sono meno conosciuti, ma prendono sul serio anche Marte. Tuttavia, i piani sono ancora molto teorici. Nei prossimi due decenni i pianificatori di missioni sperano di colmare il divario tra teoria e realtà. Forse allora, l’umanità può effettivamente inviare astronauti su Marte in missioni di esplorazione a lungo termine e eventuale colonizzazione.

Aggiornato e modificato da Carolyn Collins Petersen.