Esplorazione di Luna e Marte

Esplorazione di Luna e Marte – Primi passi nello spazio 
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Luna
Marte
Prospettive
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Luna
L’umanità sta facendo i suoi primi passi nello spazio che dovrebbero portare alla esplorazione di Luna e Marte  con la colonizzazione di entrambi gli astri o, quanto meno, del secondo.
Fra tre anni circa si commemorerà il 50° anniversario del primo sbarco sulla Luna (20 luglio 1069), effettuata da due membri dell’equipaggio dell’Apollo 11 (Neil A. Armstrong, comandante e Buzz Aldrin, pilota del modulo lunare), mentre il terzo astronauta, Michael Collins, rimase a bordo dell’astronave.

Dopo quella missione vi furono altri 5 sbarchi sul nostro satellite (Apollo 12 nello stesso 1969, Apollo 14 e 15 nel 1971 e infine Apollo 16 e 17 nel 1972). In quest’ultima data ebbe termine il progetto Apollo e non seguirono altri tentativi di sbarco sul suolo lunare.
Nel 1978 fu ventilata la cosiddetta “Teoria del Complotto”. I fautori di questa teoria sostenevano che le sei missioni citate in realtà non erano mai state effettuate, ma si era trattato di un bluff concordato tra NASA, Televisione e governo degli Stati Uniti. Insomma, effetti speciali spacciati per realtà.
Il film Apollo 11 prese ispirazione proprio da queste voci.
Oggi la teoria é stata smentita dalle rilevazioni effettuate da numerose sonde che hanno sorvolato i punti di allunaggio e ne hanno fotografato le chiare tracce. Poiché sulla Luna non ci sono agenti atmosferici le tracce restano indelebili a meno che non vi cada sopra un meteorite.
Nel 1989 Bush senior rilanciò l’idea di un programma spaziale lunare ma la difficoltà di reperimento fondi e lo scarso interesse dell’opinione pubblica fecero fallire questo progetto ancora prima che nascesse. Nel 2004 il figlio diede vita al progetto Constellation che prevedeva una base fissa sulla Luna ma, causa ritardi nel finanziamento e conseguenti ritardi nell’attuazione, il progetto era diventato eccessivamente costoso ed Obama, nel 2010, lo chiuse definitivanente.
Teoricamente non é stata abbandonata del tutto l’idea di una base spaziale sulla Luna come punto di lancio di astronavi verso Marte, ma per il momento non ci sono progetti in tal senso e tutta l’attenzione é appunto concentrata verso il Pianeta Rosso.
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Marte

Attualmente sono quattro gli enti che hanno compiuto missioni verso Marte: NASA (Stati Uniti), ESA (Europa), ROSCOSMOS (l’Ente spaziale Russo) e ISRO (India).
Sul pianeta ci sono due laboratori semoventi, entrambi della NASA: Opportunity, dal 2004, e Curiosity, dal 2011.

Esplorazione di Luna e Marte: Immagini della superfice di Marte inviate dalla sonda curiosity
Marte visto da Curiosity

Esplorazione di Luna e Marte: Marte visto dal Viking
Marte visto dal Viking (Foto NASA)

Esplorazione di Luna e Marte: La sonda Curiosity sul suolo di Marte
Curiosity su Marte

Attorno a Marte sono in orbita 5 moduli: tre della NASA (Mars Odissey (dal 2001), Mars Reconnaissance Orbiter (dal 2006) e
Mars Atmosphere and Volatile Evolution (dal 2014); uno dell’ESA: Mars Express (dal 2003) ed uno dell’ISRO : Orbiter Mission Mars (dal dicembre 2014).
Ci sono per ora tre progetti che hanno come scopo l’invio di un equipaggio umano su Marte e precisamente:
un progetto del miliardario americano Elon Musk, quindi privato, che prevede uno sbarco nel 2024;
un progetto della NASA;
uno congiunto dell’ESA con la Russia.
Questi ultimi due prevedono lo sbarco nel 2030.
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Prospettive

Si sta parlando di colonizzare Marte inviando volontari con viaggio di sola andata (progetto Mars One).
Si sono aperte delle iscrizioni per cercare volontari e pare che siano piovute la bellezza di 170.000 domande.
Tra queste sarà fatta una selezione e si prevede che partiranno per primi due uomini e due donne e poi a seguire tutti gli altri prescelti.
Teoricamente costoro dovrebbero crearsi una cupola di sopravvivenza che poi verrebbe implementata via via, poi i progressi della tecnologia nel frattempo intervenuti dovrebbero completare e rendere stabile l’opera. Più gente va, secondo questo piano, e maggiori saranno le probabilità di avere una colonia prospera e funzionale.
Follia? Rumore? Scoop? Chi lo sa! Certamente c’é gente che é seriamente impegnata nella ricerca di fondi e partnership per poterlo realizzare.
Ci sono già i rifiuti di prestigiose Università scientifiche americane che hanno previsto una sopravvivenza valutata tra i 60 e gli 80 giorni prima che sopravvenga la morte per asfissia. In base a questa considerazione non ritengono realizzabile il progetto.
Ovviamente i piani della NASA e dell’ESA prevedono l’esplorazione assistita che garantisca innanzitutto la possibilità del ritorno.
Ma sono maturi i tempi per uno sbarco su Marte o le date previste vanno spostate ancora di qualche anno?
Il primo problema é la durata del viaggio. Attualmente essa si aggira tra i 6 e gli 8 mesi. Pur con tutto il rispetto, siamo
ancora al livello di vere lumache.
Certamente sono in corso studi e progetti per migliorare questa situazione.
Quando si lancia una sonda verso Marte, essa ovviamente non punta direttamente su esso, ma va dove presumibilmente lo stesso si troverà tra n giorni, cioé quelli occorrenti alla sonda per incrociare l’orbita del pianeta.
La difficoltà non sta certo nel prevedere la posizione di Marte, perché a questo ci ha pensato Newton con la sua <Gravitazione Universale> ormai testata e super collaudata (a parte la precessione degli equinozi di Mercurio, risolta da Einstein), ma nel fatto che più lungo é il viaggio e maggiori sono le probabilità che qualche inconveniente sfasi il delicato equilibrio delle traiettorie.
Ovviamente sono previste possibilità di correzione di rotta e di spinte eventualmente necessarie attivando i retrorazzi, ma se questi accorgimenti non sono sufficienti a ristabilire i giusti equilibri, la sonda inevitabilmente sarà persa.
In caso di viaggio con un equipaggio un periodo così lungo avrebbe la sua incidenza sotto l’aspetto psicologico ed infatti la preparazione degli astronauti tiene in gran conto gli effetti che possono derivare dalla permanenza in uno spazio ristretto ed in condizioni decisamente disagiate. L’imperativo quindi è : “accorciare i tempi”.
I tecnici dell’agenzia SpaceX (quella di Elon Musk) promettono di riuscire a raggiungere Marte in circa 90 giorni.
Recentemente il professor Philip Lubin, vincitore del premio Nasa Innovative Advanced Concepts, ha avuto dalla NASA la possibilità di sviluppare il suo motore a vele fotoniche e promette di mandare su Marte una navicalla senza equipaggio in tre giorni ed in 90 gg una con equipaggio.
Sarebbe un bel passo avanti, se si riuscisse a realizzare, e porrebbe ancora una volta l’America in posizione di privilegio rispetto agli altri concorrenti.
Ma anche questo non basta: l’ideale sarebbe poter andare magari in 10/12 ore o poco più, come una trasvolata atlantica.
Considerando che quando Marte si trova al perielio è distante dalla nostra orbita “solo” 55 milioni di chilometri, mentre quando si trova all’afelio la distanza è di 101 milioni di chilometri, questo significa viaggiare tra i 1500 ed i 2500 km/s, ed al momento siamo molto lontani da queste velocità. Comunque gli studi in questo settore sono tanti e quando la necessità sarà stringente una soluzione, come sempre finora, verrà fuori.
Tutto quanto detto va bene a condizione di trovarsi già nello spazio, ma questo è previsto perché le partenze avverrebbero dalla MIR o dalla eventuale base lunare, se e quando ci sarà ma il grosso problema è quello di decollare e di atterrare. Atterrare e decollare dalla Luna è stato possibile grazie alla sua bassa gravità (1,6 N), ma la gravità su Marte è molto più alta, 3,77 N, e questo comporta non un raddoppio, ma un aumento iperbolico delle difficoltà. Il L.E.M (il modulo di atterraggio usato per la Luna) era composto di due stadi, uno per la discesa, destinato a restare sul suolo lunare e l’altro, praticamente la cabina pressurizzata dei piloti dotata di motori a propellente liquido di tipo ipergolico, cioè soggetto ad autocombustione quando comburente e combustibile entrano in contatto. Il peso del L.E.M era di circa 15 tonnellate in fase di discesa e di scarse 5 in fase di risalita. Oggi si usano idrogeno ed ossigeno, più difficili da stoccare ma più efficienti. Si può ripetere la stessa esperienza su Marte? Evidentemente no, altrimenti avrebbero usato quanto meno prototipi di navicelle per portare su Marte i veicoli di esplorazione.
Quale migliore occasione per collaudare un modulo di discesa e risalita? Il modulo Schiapparelli dell’ESA non si sarebbe schiantato al suolo se avesse avuto questa possibilità.
Per partire dalla Terra , che pur ha una gravità di 9,8N, molto maggiore sia di quella lunare che di quella marziana, si sono usate varie navette; ma questa esperienza non può essere ripetuta per Marte.
Rampe di lancio, enormi scorte di propellenti, tecnici al computer eccetera, sono lussi che su Marte non si possono avere.
Sono necessarie una tecnica ed una tecnologia del tutto nuove sulle quali si possono azzardare previsioni, ma non si può dare data certa. Se non si risolve questo problema sarà difficile poter mandare gente su Marte, a meno che non si intenda sacrificarla. Se invece i piloti che scendono sul pianeta rosso devono avere la chance di tornare a casa, non si può prescindere da un veicolo con atterraggio verticale e che sia in grado di risalire, intero o limitato ad una sua parte che sia, verso la nave principale in orbita di attesa.
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