Un sogno vecchio di decenni che si scontra con la fisica
Da decenni i piani visionari di Elon Musk per trasformare Marte in una seconda casa per l’umanità occupano l’immaginario collettivo. Nuovi calcoli elaborati da un fisico del Jet Propulsion Laboratory della NASA dimostrano però che una simile trasformazione planetaria non è soltanto fuori portata oggi, ma assomiglia a un incubo logistico e industriale destinato a durare interi millenni.
Il problema principale di Marte non è solo il freddo o la mancanza di ossigeno. È soprattutto la pressione atmosferica drammaticamente bassa. L’atmosfera è così rarefatta che il sangue umano inizierebbe a bollire già alla temperatura corporea. Prima di poter parlare di foreste o laghi, bisognerebbe letteralmente importare un’intera nuova atmosfera.
Quanta massa serve? Quanto un’intera luna
Il fisico Slava Turyshev del JPL ha calcolato con precisione quanta quantità di gas occorrerebbe aggiungere affinché la pressione salga abbastanza da permettere la sopravvivenza umana senza tuta spaziale. Il risultato è circa 3,89×10¹⁵ chilogrammi di gas. Un numero più comprensibile se lo si paragona a corpi celesti noti.
Una terraformazione minima di Marte richiederebbe una massa di gas paragonabile a quella di Deimos, uno dei due satelliti del pianeta. Per ottenere un’atmosfera completamente respirabile, invece, sarebbe necessario trasportare una quantità di materia simile alla massa di Giano, luna di Saturno, che è mille volte più pesante di Deimos. In pratica, la trasformazione completa di Marte implicherebbe spostare masse equivalenti a intere lune.
Marte come la Terra? Prima bisogna portare un’atmosfera grande quanto una luna
Non si tratta di costruire qualche fabbrica di ossigeno. Siamo di fronte a una scala di ingegneria cosmica che l’umanità non è nemmeno in grado di pianificare in modo sensato. Per far assomigliare Marte alla Terra, bisognerebbe trasportare un’atmosfera pesante quanto una piccola luna e mantenere un’industria gigantesca in funzione continua per migliaia di anni.
Gli scienziati del Jet Propulsion Laboratory sottolineano che una simile trasformazione non è una questione di decenni né di secoli. Si parla di millenni di lavoro ininterrotto in condizioni estremamente ostili per l’essere umano. Ogni componente di un progetto del genere dovrebbe funzionare in modo affidabile per generazioni, il che, con la tecnologia attuale, suona come pura fantasia.
La sola idea di manipolare masse corrispondenti a intere lune rivela l’abisso che separa gli slogan di marketing sulla colonizzazione di Marte dai reali limiti fisici. I ricercatori della NASA sottolineano che, in questo caso, la distanza tra visione e realtà è letteralmente astronomica.
Il divario energetico: mille anni di lavoro con la potenza di venti Terre
Da dove verrebbe l’ossigeno? In teoria lo si può produrre dall’acqua, il cui ghiaccio esiste davvero su Marte, tramite il processo di elettrolisi, ovvero la scomposizione delle molecole d’acqua in ossigeno e idrogeno mediante corrente elettrica.
Quando però si guardano i numeri concreti, l’ottimismo svanisce rapidamente. Turyshev ha calcolato che per ricavare la quantità necessaria di ossigeno bisognerebbe mantenere su Marte una potenza dell’ordine di 380 terawatt in modo continuativo per mille anni. Per confronto, l’intero consumo energetico attuale dell’umanità è circa venti volte inferiore.
Questo significa costruire su un pianeta praticamente deserto e ostile un’infrastruttura energetica che produce venti volte più energia di tutta l’industria terrestre attuale. Tale sistema dovrebbe funzionare senza interruzioni significative per almeno mille anni, affiancato da una rete altrettanto gigantesca di fabbriche di ossigeno e impianti chimici.
- Produzione energetica pari a venti volte il consumo globale attuale
- Funzionamento continuo per un minimo di mille anni
- Rete di fabbriche di ossigeno distribuita sull’intero pianeta
- Impianti chimici per la lavorazione del ghiaccio marziano
- Sistemi di trasporto per acqua e materie prime
- Squadre di manutenzione per centinaia di migliaia o milioni di dispositivi
- Protezione dalle tempeste di polvere e dalle radiazioni cosmiche
- Forniture di pezzi di ricambio e personale dalla Terra
La sola logistica del mantenimento di centinaia di migliaia o milioni di dispositivi in tale ambiente ricorda lo scenario di una missione di assistenza senza fine. A questo si aggiungono guasti, tempeste di polvere, radiazioni cosmiche e la necessità costante di rifornimenti. In questo contesto, la battuta semiseria di Turyshev sull’incubo industriale acquista un significato molto letterale.
Come riscaldare un intero pianeta? Specchi più grandi di interi continenti
Atmosfera e ossigeno sono solo una parte del puzzle. Marte è semplicemente troppo freddo. Una delle visioni più diffuse prevede enormi specchi orbitali che concentrerebbero i raggi solari sulle calotte polari e sulla superficie del pianeta, aumentandone la temperatura di alcune decine di gradi.
Il problema è che la scala di un simile progetto è incompatibile con ciò che siamo oggi in grado di mettere in orbita. Secondo i calcoli di Turyshev, per aumentare la temperatura media di Marte di circa 60 gradi Celsius sarebbe necessario posizionare in orbita un sistema di specchi con una superficie totale di circa 70 milioni di chilometri quadrati.
Settanta milioni di chilometri quadrati equivalgono a circa sette volte la superficie dell’intera Europa. Tanto dovrebbe misurare l’impianto di riscaldamento per Marte. Per confronto, oggi l’umanità fatica a mantenere in orbita un singolo telescopio di grandi dimensioni o qualche satellite grande quanto un autobus.
I ricercatori evidenziano che ogni specchio di questo tipo dovrebbe essere ultraleggero, ultraresistente e capace di una regolazione precisa per decenni interi. Materiali come il mylar o leghe speciali di alluminio dovrebbero essere prodotti direttamente nello spazio, poiché trasportare dalla Terra una tale quantità di massa sarebbe economicamente impossibile.
Marte non per tutti, solo in capsule: il paraterraforming
Poiché la trasformazione globale dell’intero pianeta sembra fantascienza spinta all’estremo, gli scienziati cercano soluzioni più pratiche. Ed è qui che emerge un concetto destinato a comparire sempre più spesso nelle discussioni: il paraterraforming.
Si tratta di creare su Marte non una grande biosfera che copra l’intero pianeta, ma una fitta rete di sacche di vita localizzate. Possono essere enormi cupole, città sotterranee, tunnel con aree coltivabili o moduli interconnessi simili a strutture gonfiabili.
Invece di cercare di trasformare Marte in una seconda Terra, è molto più semplice costruirvi migliaia di giardini enormi e sigillati, dove si può respirare, coltivare piante e condurre una vita normale, mentre un metro più in là regnano ancora il vuoto e il gelo. Questo tipo di costruzioni presenta diversi vantaggi rispetto al terraforming globale.
- Richiedono una quantità di gas nettamente inferiore, poiché la pressione sotto la cupola riguarda solo un’area limitata
- La differenza di pressione può addirittura contribuire a mantenere la rigidità delle strutture gonfiabili
- Possono essere costruite gradualmente, con possibilità di sperimentare e migliorare i progetti nel tempo
- Non è necessario preoccuparsi dell’impatto globale sull’intero pianeta
- I moduli possono essere collegati in complessi più grandi secondo le necessità
- La manutenzione locale è molto più semplice rispetto a un sistema planetario
Questi micromondi su Marte sembrano più vicini alle tecniche che già conosciamo: grandi serre, stazioni di ricerca in Antartide, basi sotto il ghiaccio, habitat modulari sviluppati per le esigenze della Luna. Ricercatori di università come il MIT e Stanford stanno già lavorando su prototipi di tali strutture.
Rimangono sfide che richiedono decenni di lavoro, ma a differenza di una rivoluzione terraforming globale non esigono nell’immediato un salto industriale di diversi ordini di grandezza. Gli esperti sottolineano che il paraterraforming è un obiettivo raggiungibile con la tecnologia attuale estesa a qualche generazione futura.
Il marketing dei sogni contro i numeri duri della NASA
In questa prospettiva, le visioni di Elon Musk su foreste marziane, laghi azzurri e una seconda casa per l’umanità assumono un carattere alquanto diverso. Turyshev suggerisce che assomigliano più a uno slogan di marketing capace di alimentare i sogni sulla colonizzazione dello spazio che a un piano realistico per i prossimi decenni o addirittura secoli.
Questo non significa che le aziende spaziali private abbiano perso il loro senso. I lanci di razzi, i satelliti per le comunicazioni, le missioni cargo o le eventuali spedizioni con equipaggio verso Marte restano obiettivi concreti e, passo dopo passo, spostano i confini di ciò che siamo capaci di fare. La differenza sta nel fatto che inviare alcune decine o centinaia di persone su una base marziana è una cosa ben diversa dal tentare di cambiare i parametri dell’intero pianeta.
Aziende come SpaceX contribuiscono al progresso nell’esplorazione spaziale, ma gli scienziati della NASA avvertono che è fondamentale distinguere gli obiettivi a breve termine dalle fantasie a lungo termine. I piani realistici per basi su Marte sono preziosi e raggiungibili, mentre il terraforming globale rimane nel campo della speculazione.
Gli esperti di scienze planetarie mettono in guardia dal fatto che promesse eccessive possano portare alla disillusione e ridurre il sostegno ai veri programmi spaziali. È meglio avere aspettative realistiche e procedere con passi piccoli ma sicuri, piuttosto che promettere l’impossibile e poi deludere.
