Gli umani possono vivere su Marte? La tecnologia che può farlo accadere

La colonizzazione umana di Marte è stata per decenni un tema popolare nella fantascienza. Ma, negli ultimi anni, la possibilità di inviare umani a vivere su Marte è diventata molto concreta.

Con più aziende private e agenzie governative che lavorano in questo spazio, potremmo vedere persone inviate su Marte nel prossimo futuro. Ma quale tecnologia deve essere in atto per realizzarlo?

In questo articolo, daremo un'occhiata ad alcune delle tecnologie che consentiranno agli umani di vivere su Marte.

Propulsione nucleare

Il primo passo è riuscire ad arrivare su Marte. La distanza media dalla Terra a Marte è di circa 140 milioni di miglia e il viaggio richiede attualmente tra i sei e gli otto mesi per essere completato. Il trasporto su Marte dovrebbe sostenere un gruppo medio-piccolo di persone per quella durata, per il tempo in cui sono su Marte e per il viaggio di ritorno.

Più lungo è il viaggio, più costoso, difficile e pericoloso è il viaggio. Il carburante, i sistemi di supporto vitale e il cibo devono durare tutto questo tempo. Quindi, per rendere il viaggio più veloce, la NASA sta lavorando a sistemi di propulsione più efficaci, che utilizzano la propulsione termica nucleare.

La propulsione termica nucleare fornisce il doppio dell'efficienza della tecnologia attuale. Un propellente come l'idrogeno liquido viene riscaldato tramite un reattore nucleare. Quando l'idrogeno viene convertito in gas, fornisce spinta tramite un ugello, spingendo il veicolo spaziale.

Scudi termici gonfiabili

Poiché una navicella spaziale dovrà essere molto grande per supportare le persone durante il viaggio su Marte, atterrare sarà estremamente difficile. Ciò è particolarmente vero a causa delle differenze nell'atmosfera marziana rispetto alla Terra. Poiché è più sottile, un veicolo spaziale scenderà molto più velocemente che sulla Terra e la tecnologia tipica come i paracadute non funzionerà per rallentare la discesa.

Attualmente, gli scudi termici sono strutture metalliche rigide che subiscono l'urto del calore durante il rientro in un'atmosfera. Poiché la velocità è così elevata, l'attrito provoca l'accumulo di temperature immense nella parte anteriore del veicolo spaziale. Uno scudo termico irradia il calore lontano dal veicolo spaziale e protegge il veicolo spaziale sottostante. Questo tipo di scudo termico è semplicemente troppo ingombrante per essere applicabile a un veicolo spaziale delle dimensioni necessarie per il trasporto umano su Marte.

È qui che entrano in gioco gli scudi termici gonfiabili. Uno scudo termico gonfiabile, come quello che la NASA sta sviluppando, potrebbe migliorare drasticamente questo processo. Chiamato test di volo in orbita bassa di un deceleratore gonfiabile (LOFTID), questo scudo termico gonfiabile è largo sei metri, realizzato costituito da fibre sintetiche 15 volte più resistenti dell'acciaio ed è progettato per aprirsi e gonfiarsi quando la navicella spaziale entra su Marte atmosfera. Occupare meno spazio di uno scudo termico tradizionale, ma essendo più grande in termini di inflazione, ci consentirà di atterrare su Marte in sicurezza.

Protezione dall'atmosfera marziana

Il paesaggio marziano è inospitale per l'uomo. La fantascienza ha fornito molte soluzioni a questo problema. Ma come sarebbe nella vita reale?

L'atmosfera marziana è più sottile e molto più fredda e composta da oltre il 95% di anidride carbonica, con solo lo 0,13% di ossigeno. E ci sono livelli molto più alti di radiazioni. Ciò significa che le persone dovranno vivere all'interno di habitat autosufficienti.

In primo luogo, gli habitat dovranno essere in grado di creare e riciclare le giuste proporzioni di gas per consentire agli esseri umani di respirare. Il metodo principale che è stato suggerito è riciclare l'azoto e l'argon presenti nell'atmosfera marziana e aggiungendovi ossigeno. La proporzione potrebbe essere 40% di azoto, 40% di argon e 20% di ossigeno.

Ma per ottenere questi gas dall'atmosfera, l'anidride carbonica dovrà essere "ripulita" (rimossa) dall'aria. Inoltre, l'ossigeno deve essere prodotto rimuovendolo dall'acqua che già esiste su Marte o portandolo dalla Terra.

Infine, con l'aggiunta della radiazione solare su Marte, sarà necessaria una sorta di protezione dalle radiazioni per gli abitanti di Marte. Due metodi suggeriti sono uno scudo contro le radiazioni (che è pesante e difficile da trasportare dalla Terra a Marte) o vivere sottoterra in grotte marziane o tubi di lava. Proprio per questo motivo si sta sviluppando una “porta” gonfiabile in grado di fornire una sezione a tenuta d'aria dei sistemi sotterranei.

Stare al caldo e mantenersi in forma

La temperatura media su Marte è di -80 gradi Fahrenheit, o -62,2 gradi Celsius. E le temperature possono oscillare drasticamente; mentre di notte potrebbe essere di -100ºF (-73ºC), le temperature diurne potrebbero raggiungere +70ºC (c.21ºC). Ciò significa che il controllo della temperatura sarà una delle principali sfide di un habitat marziano.

La gravità su Marte è piuttosto debole (solo il 38% di quella terrestre). La gravità più debole significa che le persone che vivono su Marte hanno una maggiore possibilità di perdere la densità ossea, il che aumenta drasticamente la possibilità di fratture. E questo non include i mesi trascorsi a gravità zero durante il viaggio su Marte.

Per sopravvivere a lunghi periodi in condizioni di microgravità, gli astronauti devono esercitarsi in modo coerente. La NASA sta esplorando tute spaziali con maggiore resistenza per contrastare questo. Nel frattempo, gli astronauti degli Stati Uniti e della Russia stanno effettuando studi di un anno sulla stazione spaziale in modo che possiamo comprendere meglio gli effetti della gravità inferiore sul corpo umano e se possiamo adattarci.

Produzione di acqua, cibo e carburante

L'acqua esiste su Marte, sebbene gran parte di essa sia salina. Ciò significa che la desalinizzazione sarà necessaria per rendere l'acqua potabile. Tutta l'acqua verrebbe ipoteticamente riciclata, poiché è più efficiente dal punto di vista energetico rispetto alla raccolta e alla desalinizzazione di più acqua. Ma che dire delle piante?

La superficie di Marte ha tutti i componenti necessari per la coltivazione delle piante. Ha acqua e composti organici di cui le piante hanno bisogno per sopravvivere. Ma non ha un'atmosfera ospitale. Le serre che producono in modo efficiente un'atmosfera adatta alle piante saranno una priorità assoluta, poiché questo sarà l'unico modo per generare cibo su Marte.

Tutto ciò che abbiamo menzionato richiede carburante per produrre energia. Il metodo più probabile per la produzione di carburante utilizzerà ancora una volta l'acqua che è già su Marte. L'acqua può essere scissa in idrogeno e ossigeno. L'ossigeno può essere utilizzato per creare un'atmosfera ospitale, mentre l'idrogeno è un propellente efficace. Quindi, prima di inviare persone, sarà necessario allestire un impianto automatizzato di trattamento dell'idrogeno per garantire la disponibilità di carburante.

Quindi, gli umani possono vivere su Marte?

La risposta è sì, ma non facilmente. Ci sono molti ostacoli impegnativi sulla strada. Andare e venire da Marte, sopravvivere al duro ambiente e produrre cibo, acqua e carburante sono le sfide principali.

Anche se questo sembra insormontabile, gli scienziati sono ottimisti. Infatti, Elon Musk ha affermato che SpaceX potrebbe inviare astronauti su Marte già nel 2024. E anche se le prime missioni probabilmente riguarderanno solo la vita su Marte per un breve periodo, è comunque un'impresa incredibile!

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Sembra un meme. A quanto pare non lo è assolutamente.

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