Andare su Marte? Un’idea da fantascienza. Che è ben diverso dal dire impossibile, secondo Luca Parmitano. L’astronauta siciliano dell’Agenzia Spaziale Europea è infatti convinto che “scienza e fantascienza non siano contrapposte: fra loro c’è osmosi”.
In uno dei suoi racconti preferiti, Hyperion, gli esseri umani che hanno colonizzato lo spazio sono di nuovo muniti di coda. “Quante volte, sulla Stazione Spaziale, avrei voluto averne una” confessa. “Due piedi non bastano per ancorarsi e mantenere una posizione stabile. E le due mani sono necessarie per lavorare”.
Su Marte arriveremo prima che ci rispunti la coda (forse), ma di certo non sarà facile come promette Elon Musk. Il patron dell’azienda SpaceX ha avanzato l’idea di una missione umana all’inizio degli anni ’30.
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“Per arrivarci però avremo bisogno di persone capaci di pensare molto fuori dagli schemi e di concepire idee rivoluzionarie” suggerisce Parmitano a una platea di studenti delle superiori e della facoltà di Ingegneria aerospaziale della Sapienza di Roma.
Le idee attuali, infatti, difficilmente ci porteranno così lontano. L’astronauta elenca le ragioni con la precisione di un astronauta di 49 anni che dialoga con dei futuri ingegneri di vent’anni riuscendo a cancellare ogni barriera di età.
La potenza dei motori
“Quel che possiamo fare oggi ha molti limiti” spiega. “A partire dalla potenza dei motori e dalla nostra capacità di sollevare dei carichi in orbita”. Per uscire dall’orbita terrestre serve un lancio con un’accelerazione di 8 chilometri al secondo. “Per raggiungere la Luna ne occorrono 15, qualcosa di più per superare il sistema Terra-Luna”.
Anche così però il tragitto verso il pianeta rosso resterebbe impervio. “L’allineamento fra Terra e Marte ricorre ogni 18 mesi e richiede comunque un viaggio di sei mesi. Ci servono accelerazioni di 30, 40 o 50 chilometri al secondo se davvero vogliamo diventare una specie interplanetaria”. Il pensare fuori dagli schemi oggi ci suggerisce “motori atomici o al plasma” per i razzi del futuro. Ma anche i serbatoi andranno riempiti con materiali innovativi.
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Come portare un grattacielo in orbita
“Parlavo con un ingegnere di SpaceX – racconta l’astronauta – e mi spiegava che stiamo raggiungendo un limite nella capacità di concentrare energia nei nostri carburanti. Serviranno nuove fonti, perché i nuovi razzi sono grandi come grattacieli. Portare in orbita un grattacielo e poi farlo tornare a Terra non è una sfida da poco”.
I sei mesi di viaggio verso Marte sono in grado di mettere in crisi non solo un’astronave (“la Stazione Spaziale è sottoposta a escursioni di temperatura fra 150 gradi e 150 gradi sottozero, oscillazioni simili mettono a dura prova i materiali, soprattutto in un ambiente pieno di radiazioni”), ma anche quello che Parmitano definisce “l’anello debole dei viaggi spaziali”. Cioè l’essere umano.
I punti deboli degli astronauti
“Abbiamo bisogno di un’atmosfera, di una temperatura precisa, sopportiamo accelerazioni limitate. I sistemi di supporto alla vita in un viaggio spaziale non possono fallire, devono quindi essere ridondanti”. Il che contrasta con la necessità di contenere i volumi e i pesi da portare in orbita.
“Sarebbe impensabile – fa l’esempio Parmitano – portare con sé l’energia, il cibo, l’acqua e l’ossigeno per l’intera missione. Bisogna imparare a rinnovarli nel corso del viaggio. Sulla Stazione Spaziale ricicliamo il 95% dell’acqua che è a bordo, ma siamo lontani dal film The Martian”. Dal cibo ai rifiuti, infatti, è invece un continuo via vai di navette cargo tra Terra e la Stazione.
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Le comunicazioni con la Terra
I 400 chilometri di distanza fra noi e la Stazione lo consentono (Marte si trova invece a 225 milioni di chilometri da qui). “Siamo abituati a comunicare con la Terra senza ritardo o quasi. Abbiamo una squadra a Houston capace di individuare problemi o eventuali rischi in tempi rapidi. In viaggio per Marte i messaggi impiegano invece 20 minuti”. Anche il più conciso fra i botta e risposta richiederebbe 40 minuti.
“L’energia della Stazione arriva da pannelli solari”, prosegue Parmitano. Ma non è detto che si tratti della soluzione ottimale nel caso di un viaggio per il pianeta rosso. “Per coprire il fabbisogno di elettricità della Stazione serve una superficie di pannelli pari a un campo da calcio. Andando verso Marte ci si allontanerebbe dal Sole, quindi diminuirebbe la loro efficienza”.
Le ossa di un novantenne
Ammesso che sul pianeta rosso una squadra di 4 o 5 astronauti riesca ad arrivare, sopravvivendo alle difficoltà anche psicologiche del convivere in un ambiente ristretto (la capsula Orion, una delle più avanzate, ha un volume abitabile che non raggiunge i 10 metri cubi), ossa e muscoli, liberati dal peso della gravità tendono a degradarsi.
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“In sei mesi le ossa subirebbero un depauperamento del 25%. Gli astronauti arriverebbero su Marte con lo scheletro di un novantenne. La muscolatura può essere mantenuta in esercizio con macchine adattate all’assenza di gravità. Sulla Stazione ci alleniamo due o due ore e mezza al giorno. Ma sono apparecchi grandi e pesanti, non adatti a un veicolo diretto su Marte”.
Le radiazioni letali
Ultimo, ma non meno importante per la salute degli astronauti, è l’ostacolo delle radiazioni che permeano lo spazio al di fuori dell’atmosfera. “La Stazione Spaziale rientra ancora nella magnetosfera, che assorbe buona parte delle radiazioni pericolose. In 366 giorni trascorsi a bordo ho assorbito una dose che non desta preoccupazioni”.
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Allontanandosi verso Marte gli astronauti sarebbero invece esposti a dosi potenzialmente letali. “Né possiamo ricoprire le nostre astronavi di piombo”. Schermare i moduli abitabili con l’acqua di bordo o mettere a punto materiali plastici adatti sono le soluzioni allo studio. “Ma servono soluzioni creative. Per gli ingegneri aerospaziali del futuro non mancherà certo il lavoro”.
