Superficie craterizzata di Cerere. (NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA) Considerando tutta la logistica coinvolta, è improbabile che l'umanità riesca mai a trovare la strada per uscire dal Sistema Solare colonizzare gli esopianeti . Ma la possibilità di stabilirsi altrove all’interno del Sistema Solare non è così inverosimile.
La NASA sta progettando un avamposto la luna . Missioni con equipaggio a Marte non sono lontani. Diamine, abbiamo già esseri umani che vivono fuori dal pianeta (anche se per periodi temporanei) sulla Stazione Spaziale Internazionale.
Quindi c’è qualche altro posto nel Sistema Solare in cui gli esseri umani potrebbero costruire la nostra casa? Ebbene, secondo il fisico e astrobiologo Pekka Janhunen dell'Istituto meteorologico finlandese in Finlandia, il pianeta nano Cerere non è del tutto implausibile.
Cerere è un pezzo di roccia interessante. Esce nel asteroide cintura tra Marte e Giove e con il suo diametro di 952 chilometri (592 miglia), è considerato sia il più grande asteroide conosciuto nel Sistema Solare, sia l'unico pianeta nano più vicino al Sole di Nettuno.
Perchè Cerere? Soddisfa molti requisiti desiderabili, pensa Janhunen.
'La motivazione', scrive in un articolo prestampato pubblicato su arXiv , 'è quello di avere un insediamento con gravità artificiale che consenta la crescita oltre l'area vivente della Terra, fornendo allo stesso tempo facili spostamenti all'interno dell'insediamento per gli abitanti e una densità di popolazione ragionevolmente bassa di 500 [persone per] chilometro quadrato.'
Marte e la Luna, sostiene, potrebbero non essere i posti migliori per le colonie umane, perché la loro gravità naturale è molto diversa da quella della Terra. Sappiamo che gli astronauti affrontano problemi di salute quando tornano sulla Terra da un ambiente a gravità bassa o zero; abbiamo pochissima idea degli effetti di crescendo fino alla maturità a bassa gravità .
Un'alternativa al modello di colonia planetaria è una colonia spaziale artificiale, in orbita attorno al Sole: una stazione spaziale che ruota su se stessa per generare una forza centrifuga sufficiente a imitare uno g : Gravità terrestre.
Anche questo sarebbe logisticamente terribile. Se la popolazione diventa troppo grande per un insediamento, potrebbero essere necessari più insediamenti. Se più colonie fossero in orbita attorno al Sole, potrebbero allontanarsi, creando altri problemi, come i viaggi tra gli insediamenti. Se orbitano attorno a un corpo comune, evitare le collisioni diventa un problema.
La soluzione di Janhunen è piuttosto accurata, in realtà, almeno concettualmente: utilizzare Cerere come base attorno alla quale potrebbero orbitare i nodi di insediamento rotanti, collegati da una struttura fissa.
Ciò non solo risolverebbe il problema di tenere insieme i nodi degli insediamenti senza il rischio di collisioni, ma risolverebbe anche il problema dei materiali, poiché potrebbero essere raccolti direttamente dal pianeta nano. L’azoto è di particolare importanza, ha detto Janhunen, poiché costituisce gran parte dell’atmosfera terrestre.
Ma sappiamo anche che Cerere è piuttosto salato, e ricerche recenti suggeriscono che potrebbe esserlo anche lui molta acqua sotto la superficie . I pannelli solari sulla superficie del pianeta nano potrebbero facilmente alimentare un ascensore spaziale per il satellite.
'Sollevare i materiali da Cerere è energeticamente economico rispetto alla loro trasformazione in habitat, se si utilizza un ascensore spaziale,' Janhunen spiega . 'Poiché Cerere ha una gravità bassa e ruota relativamente velocemente, l'ascensore spaziale è fattibile.'
La schermatura contro le radiazioni, ha detto, potrebbe essere costruita per l’80% da regolite di silicato (roccia di Cerere) e acqua. Gli habitat sarebbero suddivisi in spazi rurali e urbani, con una profondità del suolo da 1,5 metri fino a 4 metri quanto necessario per alberi e giardini.
(P. Janhunen, arXiv, 2020)
Poiché Cerere è così lontano dal Sole, gli specchi potrebbero essere utilizzati per dirigere la luce solare verso l’habitat, allo scopo di coltivare raccolti, per l’illuminazione e per l’energia solare. Questi specchi sarebbero incernierati su un lato del satellite a forma di disco, come un portacipria, e potrebbero essere regolati per raccogliere la maggior quantità di luce solare mentre il pianeta nano si muove attorno al Sole.
'Utilizziamo una geometria a disco per il megasatellite perché la sua simmetria elimina la coppia di marea in modo che le ruote di reazione non siano necessarie per mantenere l'assetto,' Janhunen scrive .
«Gli habitat sono illuminati dalla luce solare naturale. La luce solare viene raccolta sul disco da due specchi piani inclinati di 45 gradi e concentrata all'intensità desiderata da specchi parabolici.'
Questo potrebbe essere coltivato, secondo necessità, semplicemente aggiungendo altri habitat ai margini del primo, fino a potenzialmente milioni di habitat, per uno stile di vita che potrebbe, forse, essere anche migliore di quello sulla Terra.
Dopotutto, non ci sarebbero disastri naturali o condizioni meteorologiche avverse, e la sua modularità significherebbe che potrebbe continuare a crescere insieme alla popolazione. In linea di principio, Cerere potrebbe sostenere, secondo Janhunen, 10.000 volte la popolazione attuale della Terra.
Naturalmente, è tutto molto speculativo e ancora da testare. Inoltre, Janhunen osserva che la gravità artificiale orbitale è ancora un obiettivo da realizzare.
Del resto, anche gli ascensori spaziali, gli specchi giganti e gli schermi contro le radiazioni sono sufficienti per proteggere una colonia spaziale. Anche le simulazioni orbitali di Cerere e la logistica del trasporto di molti esseri umani oltre Marte sono fattori ancora da considerare.
Tuttavia, una volta risolti questi problemi, ci vorranno solo circa 22 anni per costruire un satellite umano in orbita attorno a Cerere, calcola Janhunen.
'Il livello complessivo di difficoltà nell'esecuzione di questo progetto è probabilmente simile a quello dell'insediamento su Marte,' lui scrive .
'Il delta-v e il tempo di viaggio verso Cerere sono più lunghi, ma d'altro canto si evitano gli atterraggi planetari, il tempo atmosferico e la polvere. Su Cerere è necessario un certo sforzo per portare i materiali in orbita utilizzando l'ascensore, ma è energeticamente poco costoso. Una volta che i materiali si trovano nell'orbita alta di Cerere, l'ambiente termico è uniforme e l'energia è facile da ottenere grazie all'assenza di eclissi.'
Sicuramente vale la pena pensarci, giusto?
L'articolo di Janhunen, scritto nell'ambito del Centro finlandese di eccellenza nella ricerca sullo spazio sostenibile , è disponibile su arXiv .
HT/T: Phys.org