Colonizzazione di Marte

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Marte
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La colonizzazione del pianeta Marte è da molti ritenuta un passaggio inevitabile nello sviluppo futuro dell'umanità; attorno a Marte si è concentrata l'attenzione delle principali agenzie spaziali terrestri, nel tentativo di sviluppare un piano organico per l'installazione di possibili colonie umane sul pianeta. Si tratta del pianeta raggiungibile da Terra con il minor impiego di energia, sebbene con le tecnologie attuali un eventuale viaggio richiederebbe comunque almeno sei mesi. Il progetto Mars One ha come obiettivo quello di stabilire una colonia permanente su Marte nel 2025.

Marte e la Terra[modifica | modifica sorgente]

Analogie[modifica | modifica sorgente]

  • Il sol, ovvero il giorno marziano, è assai vicino al giorno terrestre, con una durata media di 24 ore, 39 minuti e 35,244 secondi.
  • L'estensione della superficie di Marte è pari a circa il 28,4% di quella terrestre; a titolo di paragone, l'estensione delle terre emerse sulla Terra costituisce il 29,2% della superficie complessiva del pianeta.
  • L'inclinazione assiale di Marte è pari a 25,19°; quella terrestre vale 23,44°. Marte gode pertanto di un ciclo delle stagioni del tutto analogo a quello terrestre, sebbene la loro durata sia quasi doppia, poiché l'anno marziano corrisponde ad 1,88 anni terrestri. Il polo nord di Marte, inoltre, non punta verso l'Orsa Minore, ma verso il Cigno.
  • Marte è dotato di un'atmosfera; sebbene la pressione atmosferica al suolo valga solo lo 0,7% di quella terrestre, essa è sufficiente a proteggere in minima parte la superficie dalla radiazione solare e cosmica e può essere utilizzata favorevolmente per manovre di aerofrenaggio da parte di sonde spaziali.
  • Recenti osservazioni condotte da Mars Express, Mars Exploration Rover e dalla sonda Phoenix hanno confermato la presenza di acqua sul pianeta, concentrata maggiormente attorno ai poli (anche se è stato provato che circa quattro miliardi di anni fa, il pianeta Marte appariva proprio come appare il pianeta Terra, con grandi oceani e lunghi fiumi); inoltre sono disponibili discrete quantità di tutti gli elementi e i composti chimici fondamentali per la vita umana.

Differenze[modifica | modifica sorgente]

  • L'accelerazione di gravità su Marte è pari a circa un terzo del corrispondente valore terrestre; allo stato attuale delle conoscenze mediche, è impossibile stabilire se questo valore sia sufficiente ad evitare l'insorgere di problemi di salute connessi con l'assenza di peso.
  • Marte è assai più freddo della Terra, con una temperatura media di -63 °C con minime di -143 °C e massime anche di –11 °C all'equatore.
  • A causa della bassa pressione atmosferica, Marte non presenta specchi di acqua liquida, né essi potrebbero esistere; gli esseri umani sarebbero inoltre costretti ad indossare tute pressurizzate.
  • La quantità di radiazione solare che raggiunge la superficie del pianeta (la costante solare) è circa la metà del corrispondente valore terrestre (o lunare).
  • L'orbita di Marte è più eccentrica di quella terrestre; questo causa un'intensificazione delle escursioni termiche e delle variazioni del valore della costante solare nel corso dell'anno.
  • L'atmosfera marziana consiste principalmente di diossido di carbonio. Si ritiene comunque che, data la sua elevata pressione parziale in superficie (circa 52 volte il corrispondente valore terrestre), alcune specie di piante potrebbero sopravvivere sul pianeta.
  • Marte possiede due satelliti naturali, Phobos e Deimos, assai più piccoli della Luna e più vicini alla superficie.
  • Marte non possiede una magnetosfera. Quindi i venti solari colpiscono direttamente la sua ionosfera.

Abitabilità[modifica | modifica sorgente]

Rappresentazione artistica di una possibile colonia su Marte, con spaccato (fonte: NASA).

Allo stato attuale, la vita umana non sarebbe possibile, senza adeguate protezioni, per più di un minuto sulla superficie di Marte; si tratta, ad ogni modo, delle condizioni più favorevoli presenti nel sistema solare, ben lontane dal clima torrido di Mercurio e Venere, dalle gelide temperature dei corpi rocciosi del sistema solare esterno e dal vuoto spinto presente sulla superficie della Luna e degli asteroidi.

In condizioni estreme, l'uomo è già riuscito a sopravvivere in ambienti dalle caratteristiche analoghe a quelle della superficie di Marte: nel maggio 1961 il record di altitudine per un essere umano a bordo di un pallone aerostatico è stato registrato alla quota di 34,668 km (dove la pressione atmosferica è analoga a quella marziana); le temperature medie dell'Antartide non mostrano sostanziali discrepanze rispetto a quelle rilevate su Marte; alcuni deserti terrestri presentano caratteristiche simili a quelle della superficie marziana.

Possibile terraformazione[modifica | modifica sorgente]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Terraformazione di Marte.

Esistono inoltre numerose ipotesi, spesso descritte in opere di narrativa fantascientifica, che prevedono un processo di terraformazione a seguito del quale il pianeta rosso potrebbe essere reso abitabile e sostenere la vita umana senza la necessità di tute protettive. Gli aspetti tecnici, scientifici ed etici della terraformazione sono tuttavia in una fase embrionale di studio.

Radiazione[modifica | modifica sorgente]

Marte non presenta un campo geomagnetico confrontabile con quello terrestre; unitamente alla presenza di un'atmosfera estremamente rarefatta, questo aumenta di diversi fattori la quantità di radiazione solare in grado di raggiungere il suolo marziano. Lo strumento MARIE, a bordo della sonda statunitense Mars Odyssey, ha permesso di misurare i livelli di radiazione presenti in orbita attorno al pianeta, quantificandoli in circa 2,5 volte quelli registrati a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, pari ad un valore di circa 0,8 gray all'anno. Un'esposizione a tali livelli di radiazione per un periodo di tempo superiore a tre anni supererebbe i limiti di sicurezza per la salute umana attualmente in adozione alla NASA. Ad ogni modo, i livelli di radiazione sulla superficie marziana dovrebbero essere leggermente inferiori rispetto a questo valore, e potrebbero variare significativamente da regione a regione in base all'altitudine e alla presenza di campi magnetici locali.

Tempeste solari occasionali potrebbero provocare un aumento imprevedibile quanto pericoloso delle dosi di radiazione incidente sulla superficie marziana, sebbene la durata caratteristica di questi fenomeni sia estremamente ridotta; eventuali astronauti potrebbero essere avvertiti mediante sonde automatiche presenti nei dintorni del Sole e prepararsi all'utilizzo di appositi rifugi sotterranei. Alcune tempeste rilevate da MARIE non sono state percepite da Terra, suggerendo la possibilità che si tratti di eventi direzionali, e che pertanto un'intera flotta di satelliti circumsolari sarebbe necessaria per assicurarsi di individuare ogni singolo evento potenzialmente nocivo per la popolazione marziana.

Comunicazioni[modifica | modifica sorgente]

Le comunicazioni Marte-Terra sono relativamente semplici; per metà sol (giorno marziano) la Terra è visibile nel cielo di Marte, e nel tempo rimanente si può fare affidamento alle diverse sonde in orbita attorno a Marte, utilizzabili a mo' di satelliti per telecomunicazioni. Diverse sonde attualmente in orbita attorno a Marte possono già funzionare per questo scopo, sebbene con tutta probabilità nessuna di esse sarà più in funzione quando la prima missione umana su Marte verrà definita.

Nel corso di ogni periodo sinodico esiste una breve finestra di tempo, corrispondente alla configurazione nota come congiunzione superiore di Marte rispetto alla Terra, in cui le comunicazioni sono rese impossibili dall'interposizione del Sole fra i due corpi celesti.

Il ritardo nelle comunicazioni dovuto alla finitezza della velocità dell'onda elettromagnetica nel vuoto va da 6,5 minuti, nei momenti di massima vicinanza, a 44 minuti, alla congiunzione superiore (tenendo conto sia del tempo necessario per l'invio del segnale che di quello richiesto dalla ricezione della risposta).

Sul suolo marziano, la presenza di una discreta ionosfera potrebbe rendere possibile la diffusione di onde radio anche ben al di là dell'orizzonte come avviene quotidianamente sulla Terra; tuttavia l'entità esatta della ionosfera di Marte non è ancora stata sondata con precisione.

Ad ogni modo, la realizzazione di un sistema di satelliti per le telecomunicazioni, e di una sonda spaziale opportunamente posizionata per evitare il blackout durante la congiunzione superiore, costituirebbe solo una voce minore di spesa nel panorama di un programma di colonizzazione di Marte su vasta scala.

Possibili insediamenti umani[modifica | modifica sorgente]

Il polo nord di Marte.
La regione di Valles Marineris.

Regioni polari[modifica | modifica sorgente]

Si è a lungo ritenuto che le regioni polari di Marte (compreso il bacino di Hellas, al polo sud) potessero costituire un luogo privilegiato per un primo insediamento umano su Marte, vista la possibilità di mantenere il contatto diretto con la Terra per lunghi periodi e data la concentrazione di acqua nelle calotte polari. Osservazioni condotte da Mars Odyssey e da altre sonde spaziali sul finire del XX secolo hanno portato ad identificare la presenza di acqua anche a latitudini più basse; è così venuto meno il motivo principale per orientare un primo atterraggio umano verso i poli.

Regioni tropicali ed equatoriali[modifica | modifica sorgente]

L'esplorazione della superficie di Marte ha ricevuto un grande impulso dai due Mars Exploration Rover, Spirit ed Opportunity, che hanno incontrato una grande varietà di caratteristiche e tipologie di terreno; questo suggerisce che il suolo marziano sia estremamente variegato, e possibili luoghi di insediamento per una prima colonia umana potrebbero essere individuati solo in seguito a misurazioni più precise e dettagliate. In generale, come avviene sulla Terra, una maggiore distanza dall'equatore implica comunque una maggiore variabilità stagionale.

Valles Marineris[modifica | modifica sorgente]

La regione di Valles Marineris si estende per oltre 3000 km, con una profondità media pari ad 8 km rispetto alla superficie circostante. La pressione atmosferica a fondo valle è pertanto superiore rispetto a quella ordinaria di un fattore pari a circa il 25% (9 hPa contro 7 hPa). Inoltre le pareti dei canyon corrono lungo una direttrice est-ovest, che permette di evitare eccessive interferenze delle ombre proiettate dalle pareti con la necessità di ricevere energia tramite eventuali pannelli solari collocati sul fondo. Inoltre, le pareti dei canyon possono rivelarsi estremamente interessanti da un punto di vista geologico.

Questioni irrisolte[modifica | modifica sorgente]

Progetto Deimos (1969): una base marziana di superficie (fonte: NASA).

L'eventuale discesa di coloni su Marte presenta numerose fonti di preoccupazione:

  • È assolutamente da evitare una possibile contaminazione dell'ambiente marziano con forme di vita microscopiche di origine terrestre; non è infatti chiaro se la vita sia in passato esistita su Marte, e se le sue tracce possano ancora essere rilevate.
  • Un'esplorazione intensiva mediante robot sarebbe indubbiamente assai meno costosa e pericolosa; quest'ipotesi, ad ogni modo, non preclude la possibilità di una successiva discesa umana sul pianeta.
  • La Luna potrebbe essere preferita a Marte come luogo di insediamento della prima colonia spaziale stabile, nonostante la carenza di elementi necessari alla vita, come l'idrogeno, l'azoto ed il carbonio. La Luna potrebbe essere in seguito utilizzata come trampolino di lancio verso il pianeta rosso, grazie alla sua scarsa velocità di fuga.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Altri progetti[modifica | modifica sorgente]

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]