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Come si vive su Marte?

Come si vive su Marte?

25.07.2019 | Dopo la conquista della Luna, colonizzare il Pianeta Rosso è il nuovo grande obiettivo dell'uomo.

In questi anni Hollywood ci ha offerto diversi scenari dell’esplorazione umana del “pianeta rosso”. Scenari quasi sempre cupi, in verità: basti pensare a Sopravvissuto (The Martian) oppure Life - Non oltrepassare il limite. Nel mondo reale, si spera che questa nuova grande avventura dell’uomo possa invece essere a lieto fine: la NASA ha promesso di inviare i primi esseri umani su Marte entro il 2030; imprenditori dall’ego smisurato come Elon Musk hanno rilanciato, promettendo i primi viaggi entro il 2024. 

Una sola cosa è certa: prima o poi metteremo piede sul quarto pianeta del sistema solare. Ma tutti questi annunci portano inevitabilmente ad affrontare la domanda più difficile e forse affascinante: una volta conquistato Marte, come si potrebbe renderlo abitabile sul lungo periodo? In una fase in cui l’Occidente si interroga sulle reali possibilità di salvare il pianeta dalla catastrofe ecologica, la colonizzazione extraterrestre rischia di diventare un vero e proprio “piano B”: una zattera di salvataggio per l’umanità. Almeno, per i pochi fortunati che se la potranno permettere.

Arrivare su Marte è probabilmente la parte più dispendiosa, ma anche più semplice, della faccenda. Basta calcolare bene i tempi. Considerando che ogni 26 mesi Marte e la Terra si trovano alla minore distanza possibile l’uno dall’altro (57 milioni di chilometri circa), quel periodo sarebbe la finestra più adatta per partire. Con la tecnologia SpaceX offerta da Musk, il viaggio durerebbe circa 80 giorni, mentre la possibilità di riutilizzare ogni componente del razzo consentirebbe di ridurre drasticamente i costi. Insomma, si verrebbe a creare una vera e propria aerolinea Terra-Marte. 

Il vero ostacolo per i piani di lungo termine è l’atmosfera marziana, o quel poco che si può definire tale: principalmente anidride carbonica – mortale per l’uomo – “ancorata” alla superficie con una pressione pari all’1% di quella terrestre (talmente bassa da uccidere qualunque persona in pochi istanti). Come si risolve questo problema? Alcune proposte lasciano abbastanza perplessi: il già citato Elon Musk prevede di rendere abitabile il pianeta bombardando le calotte polari di Marte (senza escludere l’utilizzo di testate nucleari), per far sì che il ghiaccio sciolto liberi vaste quantità di anidride carbonica attivando un vero e proprio effetto serra.

Purtroppo, in uno studio del 2018, la NASA ha calcolato che in questo modo la pressione salirebbe ad appena un settimo di quella terrestre. Senza considerare le possibili ricadute di materiale radioattivo, che in un pianeta attraversato da immense tempeste sabbiose come Marte rischierebbe di rendere inabitabili aree vastissime prima ancora della comparsa della vita.

Conviene allora pensare a soluzioni che non prevedano la cosiddetta terraformazione, vale a dire il processo per rendere un pianeta quasi del tutto simile alla Terra: un’idea molto romantica, ma che richiede strumenti che oggi non abbiamo, e tempi davvero biblici. Facile prevedere allora che le prime strutture abitative su Marte dovranno essere costruite con dei compartimenti in pressione, capaci di contenere gas o liquidi a una pressione differente da quella esterna, e isolare da due nemici mortali: le radiazioni cosmiche e il gelo marziano (la temperatura del pianeta è infatti a una media di -63 °C, con minime di -143 °C). 

Ci sono anche le buone notizie, però: un giorno su Marte dura circa 25 ore, poco più di quello terrestre, e le temperature massime possono raggiungere anche i 25 °C all'equatore in estate. Resta pur sempre un clima estremo, ma molto meno estremo di quello (per esempio) di Mercurio o Giove. Un altro problema per la nascita di una colonia durevole sono i materiali da costruzione. Per quanto spaziosi potranno essere gli shuttle futuribili che ci porteranno su Marte, è improbabile che possano contenere tutto l’occorrente per costruire un intero nucleo abitativo. I coloni dovranno fare da sé. Una soluzione potrebbe essere lo sviluppo di gigantesche stampanti 3D che, recuperando e depurando il materiale roccioso presente nelle pianure più adatte alla presenza umana, possano aiutarli a moltiplicare le case in autonomia.

Mars Ice House

Nei primissimi viaggi, però, le strutture per mettere radice su Marte dovranno essere importate dalla Terra. Ed è per questo che negli ultimi anni si sono susseguiti concorsi di architettura per immaginare la forma che potrebbero avere queste abitazioni. Si va dalla Mars Pyramid, una struttura rivestita di pannelli solari, semitrasparente, ideata nel 2014 pensando sia al benessere psicologico dei coloni che alla possibilità di effettuare ricerche scientifiche, alla Mars Ice House. Quest’ultimo concept si basa sull’utilizzo dell’acqua ghiacciata presente su Marte, in particolare al Polo Nord. La costruzione verrebbe gestita da robot autonomi che raccoglierebbero lastre di ghiaccio sul posto e, combinandole con acqua, microfibre e aerogel, le trasformerebbero in anelli concentrici da accatastare l’uno sull’altro, come negli igloo artici.

Una delle domande più difficili a cui rispondere quando si parla di colonizzazione marziana riguarda il numero di abitanti ideale. In altre parole: quante persone ci vogliono per vivere in una singola colonia, evitando che siano troppe oppure troppo poche? Se queste persone fossero destinate a restare su Marte “per sempre”, quante ce ne vorrebbero per ottenere una “demografia” sostenibile?

Secondo una ricerca dell’Osservatorio Astronomico di Strasburgo di qualche anno fa, una nave spaziale attrezzata come la Mayflower del III millennio, per dare il via a una nuova civiltà transplanetaria auto-sufficiente, dovrebbe portare a bordo un minimo di 98 persone. Il numero è stato calcolato tenendo conto delle probabilità di patologie inaspettate, difetti genetici e casi di infertilità, dando per scontato che – a causa degli incroci limitati di DNA all’interno del gruppo – il rischio di problemi non possa che aumentare. 

Un’altra domanda importante riguarda le dimensioni dell’appezzamento di terra necessario per costruire una colonia durevole. Se davvero fosse possibile il terraforming, a quel punto dovremmo considerare la possibilità di integrare nella vita marziana tecniche agricole più o meno tradizionali. Nell’ipotesi di resistere in un ambiente più brullo, invece, la superficie minima richiesta per un nucleo di 500 persone sarebbe di 450 metri quadri, con edifici che si svilupperebbero in altezza.

Anche l’aria sarà riciclata dal sistema: gli astronauti esalano diossido di carbonio che verrà assorbito dalle piante e rimesso sotto forma di ossigeno

E come faremo invece per nutrirci? L’uso delle cucine a gas è da escludere: primo, perché in spazi così ristretti sarebbero pericolose; secondo, perché consumerebbero ossigeno prezioso. Più facile per i coloni marziani cucinare le loro pietanze con fornelli a induzione, e riscaldarle con una versione futuristica del microonde (usandolo con parsimonia). Ma il vero problema è come procacciarsi il cibo. Il suolo di Marte è infatti arido e tossico, e per essere reso fertile deve passare attraverso un dispendioso procedimento chimico. Il cibo liofilizzato, sul modello di quello che già consumano gli astronauti oggi, può andare bene al massimo per qualche mese, non per la permanenza in situ

Una soluzione potrebbe venire dalla coltivazione in serre di tipo idroponico, ovvero a base di acqua arricchita di speciali sali minerali, senza bisogno di terriccio. Il Mars Greenhouse Project dell’University of Arizona si è occupato di sviluppare sistemi avanzati per riprodurre vegetali in condizioni estreme, nell’ipotesi che non possa arrivare alcun aiuto dalla Terra per molti mesi o forse anni. In questo progetto le serre sono di tipo «biorigenerativo»: l’acqua potrà essere raccolta dai ghiacciai di Marte e, dopo essere stata appositamente trattata, filtrerà gli scarti delle piante in un ciclo continuo. Anche l’aria sarà riciclata dal sistema: gli astronauti esalano diossido di carbonio che verrà assorbito dalle piante e rimesso sotto forma di ossigeno, tramite la fotosintesi, nello spazio abitativo.

Chi vivrà stabilmente su Marte seguirà una dieta radicalmente diversa da quella dei terrestri; questo è chiaro. Ma quanto dovrà mangiare? Gli studi fatti finora indicano che non c’è una differenza sostanziale tra i bisogni di una persona che vive alla gravità della Terra e una che abita un ambiente a gravità ridotta: il bisogno di calorie e di acqua è pressoché identico. È anche vero che i test sono stati condotti su alcuni astronauti in orbita spaziale per un periodo notevolmente più breve rispetto a quello che dovranno sostenere i primi abitanti di Marte, e non è detto che il loro metabolismo non possa cambiare nel tempo.  

Secondo la nutrizionista specializzata in cibo spaziale, Vickie Cloeris, che da molti anni assiste gli astronauti della Stazione Spaziale Internazionale, sviluppare un menù decentemente variegato nelle colonie che verranno non è solo importante per la salute fisica degli abitanti, quanto per quella psicologica. Perlomeno nei primi anni di vita marziana – a tutti gli effetti paragonabili a quelli dei primi esploratori polari – il cibo sarà una delle poche soddisfazioni che potranno avere.

l'autore
Paolo Mossetti