Chi invierà il primo uomo su Marte?

Musk, ormai noto per la sua visione futuristica nonché ottimistica, si detto "molto fiducioso" di poter lanciare il primo equipaggio verso il Pianeta Rosso nel 2026. Tutto questo avviene mentre, la NASA e l'ESA stanno studiando una missione di sample return dei campioni di terreno marziano che avrà tempistiche decisamente lunghe; mentre la NASA sta organizzando l'ambizioso programma Artemis di esplorazione e colonizzazione lunare che farà da apripista, tra qualche decennio, ai viaggi verso Marte; mentre la Cina ha svelato pubblicamente, per la prima volta lo scorso anno, di voler inviare astronauti su Marte entro il 2050. Chi arriverà prima?

Riuscire ad inviare l'uomo su Marte non sarà solo una pietra miliare per l'esplorazione spaziale, una conquista tecnologica, un fiore all'occhiello per il paese che riuscirà nell'impresa ma potrà finalmente rispondere in modo inequivocabile alle tante domande ancora aperte. C'è stata vita su Marte? C'è vita su Marte? Queste sono sicuramente in cima alla lista...

SpaceX: obiettivo Marte

Elon Musk ha recentemente affermato che la sua compagnia farà sbarcare gli esseri umani su Marte in "circa sei anni da oggi".
"Se saremo fortunati, forse quattro anni", ha aggiunto il CEO della SpaceX, intervistato in un webcast tedesco. Prima però "vogliamo provare ad inviare [sul Pianeta Rosso] un veicolo senza equipaggio tra due anni" (le tempistiche sono dettate solo dalle dinamiche orbitali tra la Terra e Marte che si allineano ogni 26 mesi, rendendo i viaggi spaziali più convenienti).

L'ambizioso obiettivo fissato per il 2026 coincide con quanto Musk annunciò al Congresso Internazionale di Astronautica (Iac) tenutosi in Messico, nel settembre 2016. Il miliardario americano affermò che "se le cose fossero andate benissimo", l'atterraggio di persone su Marte "sarebbe potuto avvenire in 10 anni o giù di lì". "Non voglio dire che ciò sicuramente accadrà", aggiunse. "C'è un'enorme quantità di rischio".
Dapprima sarà inviato un veicolo senza equipaggio nel 2022, al quale seguirà una missione con equipaggio nel giro di 4-6 anni al massimo. In questa prima fase, gli astronauti vivranno in cupole di vetro prima che Marte "venga terraformato per sostenere la vita, come la Terra".

Il piano potrà avverarsi solo se la Starship, la nave spaziale da 50 metri che ha recentemente compiuto il suo primo test orbitale ad alta quota, ed il vettore Super Heavy che la spinge, saranno pronti a compiere missioni operative.
Entrambi saranno in grado di fare rifornimento in orbita e di sfruttare le risorse naturali di H2O e CO2 di Marte per fare rifornimento sulla superficie. Saranno, inoltre, completamente e rapidamente riutilizzabili: il razzo tornerà sulla Terra per atterraggi verticali poco dopo il decollo e Starship sarà in grado di volare dall'orbita terrestre verso Marte e ritorno molte volte. 

Crediti: SpaceX

La Starship utilizzerà dei veicoli cisterna (che sono in pratica delle Starship senza finestrini) per fare il carico di propellente prima di partire per il Pianeta Rosso. "Il rifornimento in orbita consentirà il trasporto di 100 tonnellate di carico fino a Marte", si legge sul sito della SpaceX.

Crediti: SpaceX

Con uno scudo termico progettato per resistere a più ingressi atmosferici, Starship entrerà nell'atmosfera di Marte a 7,5 chilometri al secondo e decelererà aerodinamicamente.
La nave spaziale sarà poi in grado di decollare facilmente sia dal pianeta che dalla Luna, dove la gravità è minore. La versione finale monterà sei dei nuovi potenti motori Raptor, un motore riutilizzabile alimentato a metalox (metano liquido e ossigeno). Mentre Super Heavy ne avrà installati circa 30.

Il veicolo, realizzato in acciaio inossidabile, verrà utilizzato per trasportare grandi carichi di merci e fino a 100 persone alla volta.

Musk sottolinea da tempo di aver fondato la SpaceX nel 2002 principalmente per aiutare l'umanità a diventare una specie multiplaneta. Durante la recente intervista ha dichiarato che uno dei suoi desideri è quello di morire su Marte, "solo non all'impatto", ha ironizzato.

Musk: pensare in grande

Questo è normale per Musk! Se si vuole far nascere un'insediamento umano su Marte, ci sarà bisogno di organizzare ed attivare molti servizi tra cui le comunicazioni che dovranno essere efficienti sia sul pianeta sia per raggiungere la Terra. Sembra ancora anacronistico ma nel contratto tra l'utente ed il servizio di Internet satellitare Starlink, secondo l'independent, spicca un paragrafo che cita: "Per i servizi forniti su Marte, o in transito verso Marte tramite Starship o altri veicoli spaziali di colonizzazione, le parti riconoscono Marte come un pianeta libero e che nessun governo della Terra ha autorità o sovranità sulle attività marziane. …. Di conseguenza, le controversie saranno risolte attraverso principi di autogoverno, stabiliti in buona fede ...". In pratica, SpaceX non vuole creare una colonia su Marte, ossia un nucleo di persone soggetto alla sovranità ed alla giurisdizione dello stato colonizzatore ma una comunità, ossia un gruppo indipendente con interessi comuni, organizzato in una democrazia diretta. Pertanto, la compagnia non riconoscerà il Diritto Internazionale sul Pianeta Rosso ma piuttosto aderirà a quei "principi di autogroverno" che saranno definiti quando si svilupperà l'insediamento. D'altra parte, per gli esperti, questa clausola può avere solo due spiegazioni: o è uno scherzo o la SpaceX sta cercando di gettare le basi per una costituzione autonoma su Marte, facendo leva sulla permissività della legislazione attuale in materia di esplorazione spaziale, fragile e libera ad interpretazioni molteplici.

Le tempistiche

Sembra proprio che nell'esplorazione umana di Marte, la SpaceX sia destinata ad arrivare per prima.
La CNBC ha dichiarato di aver ottenuto una mail scritta dal CEO ai propri dipendenti a giugno 2020, nella quale viene chiesto di dare assoluta priorità al programma Starship che dovrà accelerare "in modo drammatico ed immediato".

La NASA, invece, ha confermato che non invierà un equipaggio su Marte prima del 2033, concentrandosi prima sul Programma Artemis. Un rapporto indipendente, pubblicato ad aprile di quest'anno, ha addirittura posticipato l'eventuale missione ancora di qualche anno, asserendo che l'Agenzia non ha alcuna possibilità di inviare equipaggi sul Pianeta Rosso almeno fino alla fine degli anni '30. "La nostra analisi suggerisce che una missione orbitale su Marte potrebbe essere effettuata non prima della finestra del 2037, senza considerare sviluppi tecnologici, ritardi nella programmazione, sovraccarico dei costi e rischi di carenza di budget".

Analogamente, la Cina, l'altro protagonista (silente!) dell'esplorazione spaziale, ha annunciato che "i prossimi passi nei programmi spaziali con equipaggio [della Cina] consisteranno nell'esplorazione della Luna". Aggiungendo: "creeremo basi sulla Luna per condurre operazioni scientifiche, espandere un luogo abitabile per l'umanità ed acquisire esperienza e competenza per spedizioni nello spazio profondo oltre la Luna. L'obiettivo a lungo termine è inviare esseri umani su Marte". Pang Zhihao, un ricercatore di tecnologia spaziale di Pechino, ha commentato che sarà molto significativo per l'umanità raggiungere Marte, spiegando che alcuni scienziati cinesi hanno proposto una missione con equipaggio sul Pianeta Rosso non prima del 2050.

"L'invio di astronauti sul posto offrirà migliori opportunità di cercare tracce di vita su Marte. Questo è importante perché nel nostro sistema solare, Marte assomiglia di più alla Terra, quindi la ricerca di possibile vita ci permetterà di capire meglio l'origine e l'evoluzione della vita sul nostro pianeta madre".
"Inoltre, ci sono teorie secondo cui Marte era molto simile alla Terra in termini di ambiente miliardi di anni fa, quindi le missioni con equipaggio consentiranno indagini estese e specifiche che aiuteranno a prevedere come probabilmente la Terra cambierà in futuro", ha detto il ricercatore.
Secondo Pang, se le missioni senza equipaggio esistenti confermeranno una qualsiasi forma di acqua su Marte, gli astronauti potranno essere inviati lì per stabilire avamposti, per esplorare la fattibilità di una migrazione interplanetaria su larga scala in caso di contingenze catastrofiche sulla Terra come l'impatto con un asteroide. Tuttavia, scienziati ed ingegneri devono superare molte difficoltà prima di inviare una missione con equipaggio sul Pianeta Rosso: "Prima di tutto, Marte è molto lontano dalla Terra: la distanza più vicina è di 55 milioni di chilometri, il che significa che un viaggio di andata e ritorno richiederà più di 500 giorni", ha detto il ricercatore. "In secondo luogo, mettere un razzo con equipaggio nella traiettoria di trasferimento Terra-Marte, richiede che esso sia in grado di volare alla velocità di fuga, ovvero 11,2 km al secondo".

Altri fattori che dovrebbero essere presi in considerazione includono difficoltà nelle comunicazioni tra un veicolo spaziale su Marte e la Terra, la necessità di disporre di fonti di energia per sostenere le operazioni in superficie ed i rischi per la salute degli astronauti causati da una lunga permanenza nello spazio e sul pianeta stesso. "La diminuzione della densità ossea, le radiazioni spaziali e la salute mentale rappresenteranno una minaccia per gli astronauti e le loro missioni. Gli scienziati dovranno sviluppare un sistema di supporto vitale biorigenerativo affidabile", ha detto Pang. "Naturalmente, se nel frattempo venisse sviluppato un sistema di propulsione rivoluzionario, il tempo necessario per un viaggio su Marte sarebbe enormemente ridotto, così come la complessità di una tale missione".

Xing Qiang, un ricercatore indipendente e fondatore della Micro-Rocket Union, un'organizzazione di ricerca spaziale senza scopo di lucro a Pechino, ha affermato che le tecnologie esistenti dell'umanità non sono abbastanza buone per una missione con equipaggio su Marte e sono sufficienti solo per spedizioni con un equipaggio in orbita attorno al pianeta .
"La parte essenziale in un viaggio per Marte con equipaggio è il razzo che deve essere super-potente e dotato di uno stadio superiore in grado di compiere fino a sei manovre orbitali. Il razzo dovrebbe trasportare molte cose, tutto quello di cui gli astronauti avrebbero bisogno su Marte e per il viaggio di ritorno. Anche il Long March 9 non sarà abbastanza forte per una simile missione".
Il Lunga Marcia 9, in fase di progettazione, dovrebbe diventare il razzo più potente del mondo, fatta eccezione per il Super Heavy / Starship (nella configurazione top!) di Musk.

In definitiva, per la NASA Marte è lontano e la Cina è scettica. Non ci resta che incrociare le dita e sperare che i pensieri visionari di Musk si realizzino davvero!