Vi sono molti problemi per andare su Marte, eccone alcuni!

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Quando ero piccolo venne annunciato che entro un paio di decenni l’uomo avrebbe messo piede per la prima volta su Marte. Oggi sono passati vent’anni, ma siamo ancora lontanissimi da poter vedere una missione che porti l’uomo sul pianeta rosso. Esattamente 50 anni fa, il 14 luglio 1965, Marte venne raggiunto per la prima volta dall’orbiter Mariner 4, che inviò alla terra le prime immagini ravvicinate del pianeta.

La prima immagine ravvicinata di Marte ripresa dia Marine 4 nel 1965

Da quel giorno si sono succedute innumerevoli missioni, ma nonostante un’infinità di dati raccolti ed un esponenziale sviluppo tecnologico, la missione umana deve essere ancora posticipata ad un futuro non certo prossimo, per una lunga serie di problematiche alla quale gli scienziati per il momento non sono in grado trovare rimedio. In questo articolo farò un elenco dei principali problemi che sbarrano la strada all’uomo nella conquista di Marte. Una doverosa puntualizzazione nei confronti di tanti, che come me, sognano di assistere ad una nuova epoca di esplorazioni spaziali. Molto probabilmente nessuno di noi vedrà mai una missione su Marte con equipaggio umano, forse lo faranno i nostri nipoti, o i figli dei nostri nipoti…ecco perche’:

I problemi più grandi

Il peso
La radiazione
Le comunicazioni
Il costo

Gli altri problemi

La gravità
Problemi medici
Problemi psicologici
I microbi

Il problema del peso
Il primo problema è il peso. Tutti i rover e gli orbiter lanciati verso Marte avevano un peso molto contenuto. Per fare un esempio, il Mars Scince Laboratory, composto principalmente da rover Curiosity, aveva un peso di 900 kg al momento del lancio. Una missione con a bordo un equipaggio umano peserebbe molto di più. Gli uomini hanno bisogno di spazio per muoversi, oltre a dover mangiare e bere, dovrebbero portare con loro un’infinità di apparecchiature, indispensabili al loro sostentamento nello spazio per più di un anno. Tutto questo farebbe aumentare in modo esponenziale il peso della missione.

Tutte le missioni orbiter e lander inviate su Marte (fonte foto link)

Il peso di una simile missione si aggirerebbe attorno alle 50 tonnellate (più di cinquanta volte il peso del Mars Scince Laboratory). Al giorno d’oggi nessun ente spaziale possiede un razzo che sia allo stesso tempo abbastanza potente e affidabile per poter permettere ad una massa di 50 tonnellate di vincere la forza di gravità terrestre ad una velocità sufficientemente alta da poter raggiungere Marte in tempi accettabili per un uomo. La NASA sta progettando una nuova generazione di vettori spaziali, ma servirà ancora molto tempo. Per quanto possa sembrarci che l’umanità abbia raggiunto un livello iper-tecnologico, siamo ancora troppo arretrati per poter pensare di mandare l’uomo nello spazio profondo in totale sicurezza. Se il problema del peso in fase di decollo sembra grande, è nulla paragonato alla sua incidenza durante la fase di atterraggio. Gli ingegneri al momento non sono in grado di far atterrare nulla di cosi’ pesante sulla superficie di Marte. Basti pensare a quanto sono rudimentali i sistemi di atterraggio dei rover più evoluti, composti da paracaduti e cuscini gonfiabili, sistemi che risulterebbero totalmente inefficaci nel caso di una navicella molto pesante. Supponendo che gli scienziati riescano a porre un rimedio a questi problemi, si troverebbero a dover fronteggiare un problema ancore più grande. Una volta terminata la missione di esplorazione gli astronauti dovrebbero decollare dalla superficie marziana e fare ritorno verso casa. Marte è più piccolo della terra e la sua atmosfera più rarefatta, in ogni caso sarebbe davvero molto complicato far ritorno nello spazio. Tralasciando un’infinità di problemi ingegneristici riguardo un eventuale decollo al termine della missione (pensate alla preparazione che precede il lancio di una sonda spaziale dalla base di Cape Canaveral), allo stato attuale delle cose i vettori spaziali necessitano di un’enorme quantità di carburante e portarsi dietro il carburante che servirebbe per decollare dal pianeta rosso andrebbe ad incidere ulteriormente sul peso complessivo della missione. Durante le missioni lunari questi problemi non esistevano in quanto la luna esercita una forza di gravità molto minore e non possiede atmosfera, dunque è possibile scendere dolcemente e decollare con una minima propulsione.

Il problema della radiazione
Il campo elettromagnetico della terra, impedisce alle radiazioni cosmiche di raggiungere la superficie del nostro pianeta
Il campo elettromagnetico della terra, impedisce alle radiazioni cosmiche di raggiungere la superficie del nostro pianeta

La radiazione è il secondo problema ed è anche il più grande. Durante il viaggio gli astronauti sarebbero esposti ad un’ampia gamma di radiazioni: radiazioni solari, radiazioni galattiche e radiazioni extra-galattiche, una quantità davvero insostenibile per il corpo umano. Gli effetti di una simile dose di radiazioni sul corpo umano sarebbero immediati. Sulla terra viviamo al riparo dalle radiazioni grazie al campo elettromagnetico terrestre, generato dai moti convettivi di magma fuso (che contiene ferro) all’interno del pianeta, ma lo spazio profondo è un luogo terribilmente inospitale per l’uomo, è continuamente attraversato da particelle cariche, che per uomo sarebbero letali. Le particelle “vaganti” possono attraversare i materiali e colpire gli astronauti, provocando gravi malattie in quanto andrebbero a danneggiare le cellule e il DNA. Una volta raggiunta la superficie di Marte la quantità di radiazioni assorbite dall’organismo degli astronauti sarebbe tollerabile, ma proteggerli per tutto il viaggio di andata e di ritorno al momento rappresenta una sfida ingegneristica ben lontana da essere vinta. Esistono delle proposte che teoricamente sono valide; si potrebbe rivestire la navicella con un’enorme strato di acqua, molto utile nel fermare le radiazioni cosmiche, oppure dotarla di speciali scudi di piombo. Anche se queste soluzioni teoricamente sono valide, ai fini pratici lo sono molto meno, in quanto la loro attuazione andrebbe ad incidere notevolmente sul peso, che come abbiamo visto è un’altro grave problema da risolvere.

Le comunicazioni
Durante cinquant’anni di esplorazioni spaziali le comunicazioni hanno sempre rappresentato un grosso problema, sono moltissime le sonde alla deriva nello spazio, delle quali è stato perso irrimediabilmente ogni contatto ben prima che terminassero il loro compito di esplorazione. E’ chiaro che mandando un’equipaggio umano così lontano da casa, questo rischio deve essere ridotto al minimo. Per far fronte a questo problema è necessario un’equipaggio altamente specializzato, che possa riparare eventuali danni ai dispositivi, ma anche la soluzione a questo problema andrebbe ad incidere sul peso complessivo della missione, perché presuppone il trasporto di un gran numero di apparecchiature e parti di ricambio, anche se di fatto sarebbe impossibile portarsi dietro un’intero magazzino di pezzi. Oltre ai guasti meccanici, nello spazio ci potrebbero essere altre situazioni imprevedibili, che metterebbero a rischio le comunicazioni ed accettare il rischio di avere astronauti isolati a sei mesi di viaggio dalla terra è un problema etico non di poco conto. Trovare un modo per far si che questo non avvenga o fare in modo che qualsiasi guasto sia riparabile è un problema enorme.
Il costo
Il quarto grosso problema è il costo. Con il costo non mi riferisco tanto alla missione in se, che potrebbe aggirarsi intorno a una cifra di 100 miliardi di dollari, ma quanto più alla ricerca ingegneristica necessaria per trovare soluzioni ai problemi elencati. In tal senso la spesa necessaria a portare l’uomo su Marte è al momento incalcolabile.

Problemi secondari
Tra i problemi secondari ci sono gli effetti dell’assenza di gravità sull’organismo umano. La più rilevante è sicuramente la perdita di massa ossea, calcolabile intorno all’1% mensile, dunque una missione della durata superiore a un anno porterebbe una grave riduzione delle massa ossea ed un conseguente rischio di fratture. Lo stesso problema lo si avrebbe anche sulla massa muscolare. Alla NASA sono state progettate speciali centrifughe che simulano l’effetto della gravità, simili a quelle che si vedono nei film di fantascienza, ovviamente l’attuazione di questa soluzione andrebbe ad incidere ancora una volta sul peso dell’intera struttura e come abbiamo già visto il primo obbligo degli ingegneri è contenere il peso. Un altro problema è di ordine medico, una missione che si svolge a 6 mesi di viaggio dalla terra avrebbe bisogno di un medico a bordo, gli astronauti potrebbero aver bisogno di un dentista per esempio, sono tanti i problemi di salute normalmente di poco conto che su una navicella spaziale impossibilitata a fare immediato ritorno potrebbero diventare molto invalidanti. Un altro problema, potrebbe essere rappresentato dai microbi, dato che non ci sarebbe modo di decontaminare al 100% gli astronauti prima che facciano ritorno sulla terra, di conseguenza il rischio di trasportare sul nostro pianeta pericolosi microrganismi alieni al nostro ecosistema è consistente.

Qualcuno ci ha promesso che saremo su Marte entro il 2020, con tutti questi problemi, speriamo di superarli.

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