Scritto: Giovedì, 21 Gennaio 2021 05:19 Ultima modifica: Domenica, 24 Gennaio 2021 07:25

Un avamposto orbitante attorno a Cerere come gateway per il Sistema Solare esterno


Il dottor Pekka Janhunen va controcorrente: invece di voler colonizzare la Luna o Marte come trampolino di lancio per future missioni spaziali sempre più lontane, propone un insediamento in orbita attorno a Cerere, il più grande asteroide nella fascia principale.

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Una rappresentazione artistica dell'O’Neill Cylinder Una rappresentazione artistica dell'O’Neill Cylinder Sorgente: space.nss

La curiosa proposta è stata pubblica sul server arXiv.

L'avamposto sarebbe provvisto di gravità artificiale; mentre le risorse locali di Cerere consentirebbero la creazione di un ecosistema interno a circuito chiuso e la "terraformazione" del mega-satellite artificiale.

Janhunen non è nuovo nel campo delle idee all'avanguardia. Oltre ad essere responsabile della ricerca presso il Finnish Meteorological Institute, è professore all'Università di Tatu e consulente tecnico senior di Aurora Propulsion Technologies, dove supervisiona lo sviluppo commerciale dell'Electric Solar Wind Sail (E-sail ), un concetto proposto nel 2006.

 

L'avamposto spaziale

Nel prossimo futuro l'umanità avrà buone probabilità di espandersi oltre la bassa orbita terrestre. Nonostante le sfide da affrontare siano molteplici, ci sono programmi piuttosto avanzati che si stanno consolidando: il Programma Artemis della NASA dedicato al ritorno sulla Luna, la base lunare cinese, Elon Musk della SpaceX che vuole portare l'uomo su Marte entro il 2026... Ma ognuno di questi progetti, oltre a presentare grandi sfide tecnologiche, comporta anche potenziali rischi per la salute degli astronauti, come l'esposizione prolungata alle radiazioni ed alla bassa gravità. Una struttura interamente artificiale richiederebbe un grande sforzo iniziale ma offrirebbe anche molte soluzioni.

L'idea di strutture spaziali rotanti per ricreare una gravità artificiale con habitat completi ricavati all'interno, non è nuova e se ne hanno esempi teorici fin dai primi decenni del secolo scorso. Secondo Janhunen, Cerere sarebbe il posto ideale per costruire un grande avamposto orbitante che potrebbe sfruttare le risorse locali per creare condizioni simili alla Terra.
Il mega-satellite sarebbe composto da unità più piccole. Ciascuna compierebbe una rotazione completa in 66 secondi, per generare la forza centrifuga necessaria per simulare la gravità terrestre. Ogni unità “fornisce una gravità di 1 g simile alla Terra, che è essenziale per la salute umana e necessaria affinché i bambini crescano e diventino adulti sani con muscoli e ossa completamente sviluppati. Cerere ha l'azoto per creare le atmosfere dell'habitat ed è abbastanza grande da fornire risorse quasi illimitate. Allo stesso tempo è anche abbastanza piccolo e con una gravità piuttosto bassa, in modo che il sollevamento del materiale dalla superficie sia economico".

Secondo lo studio, l'insediamento sarebbe costituito da satelliti cilindrici rotanti, con raggio di 1 chilometro e lunghi 10 chilometri, attaccati ad un telaio a forma di disco. Ciò permetterebbe di ricreare una gravità all'interno delle unità, faciliterebbe il passaggio da un insediamento all'altro e garantirebbe una bassa densità di popolazione. Janhunen stima che potrebbero viverci 500 persone per chilometro quadrato (il 65% in più della densità media in Italia, mentre una città come Mumbai ha una densità di oltre 30000 persone per km2), per un totale iniziale di 50000 abitanti per cilindro. Nelle aree verdi, il terreno avrebbe inizialmente una profondità di 1,5 metri per arrivare a 4m in fasi successive. Ciò consentirebbe di avere giardini ed alberi per un ricambio naturale della CO2 e come ulteriore barriera contro le radiazioni. Specchi planari e parabolici situati intorno al telaio dirigerebbero la luce solare concentrata verso gli habitat, fornendo illuminazione e consentendo la fotosintesi. Inoltre, Cerere è noto per avere abbondanti scorte di sali ricchi di ammoniaca sulla sua superficie (in particolare intorno ai punti luminosi nel cratere Occator) che potrebbero essere trasportati nell'insediamento e convertiti in azoto. Il materiale potrebbe viaggiare da Cerere all'insediamento con un ascensore spaziale lungo circa 1000 chilometri.

Sulla Terra questa idea di "space elevator", proposta diverse volte nel corso degli anni, è molto costosa e poco pratica perché la cabina dovrebbe raggiungere una velocità di fuga di 11,186 chilometri al secondo per liberarsi dalla gravità terrestre. Ma su Cerere basterebbero solo 510 metri al secondo.

 MegaSatellite

Il "mega-satellite" proposto da Janhunen, a destro un ingrandimento sugli habitat cilindrici. - Processing: Marco Di Lorenzo

Solo teoria

Janhunen ha commentato: "Sotto certi aspetti [costruire un insediamento orbitante] è più facile (non c'è bisogno di atterraggi planetari, niente tempeste di sabbia, niente lunghe notti). In ogni caso, la sfida principale sarebbe probabilmente avviare il settore in un luogo remoto: occorrono robotica ed intelligenza artificiale, ma stanno arrivando".

Fondamentalmente, il concetto del Dr. Janhunen è un connubio di costruzione spaziale e utilizzo delle risorse in situ (ISRU), con alcuni elementi chiave della terraformazione. Il risultato finale è un progetto per un insediamento scalabile che potrebbe consentire agli esseri umani di colonizzare parti altrimenti inaccessibili del Sistema Solare

Con un avamposto simile attorno a Cerere, le navi in viaggio verso Giove, Saturno ed oltre avrebbero a disposizione un punto di sosta e rifornimento. Ciò darebbe all'umanità l'accesso alle abbondanti risorse di questi sistemi e inaugurerebbe una nuova era. D'altra parte, "Il megasatellite di Cerere potrebbe supportare il passaggio di centinaia di miliardi di persone, probabilmente, quindi sarebbe sufficiente almeno per alcuni secoli. Discutere del futuro al di là di questo è difficile ma in generale, diffondersi in più luoghi è ciò che la vita fa normalmente in natura. Inoltre, alle persone piace vivere in un mondo interconnesso le cui parti possono [tutte] essere accessibili viaggiando".

Per ora, però, il progetto è destinato a rimanere sulla carta, come molti altri che si sono susseguiti nella giovane storia dell'esplorazione spaziale. Forse, poi, un giorno, finirà nelle mani di un miliardario visionario che troverà il modo e le risorse per realizzarlo. E voi, andreste a vivere in orbita attorno a Cerere?

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Elisabetta Bonora

Nella vita lavorativa mi occupo di web, marketing e comunicazione, digital marketing. Nel tempo libero sono un'incontenibile space enthusiast e mamma di Sofia Vega.
Mi occupo di divulgazione scientifica, attraverso questo web, collaborazioni con riviste del settore e l'image processing delle foto provenienti dalle missioni robotiche. Appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro. Nel 2019 è uscito il mio primo libro "Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno".
Amo le missioni robotiche inviate nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

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