Il Futuro di Marte secondo Elon

 Elon Musk non ha mai fatto mistero di quello che è l'obiettivo finale della sua discesa in campo astronautico: avviare l'espansione della razza umana nel Sistema Solare e rendere la nostra una specie "multiplanetaria", riducendo peraltro il rischio che possa estinguersi a causa di qualche calamità naturale o artificiale. Quando SpaceX venne fondata, nel 2002, nessuno avrebbe preso sul serio simili affermazioni visionarie, fatte da un miliardario giovane e un po' strambo, ancora non così famoso. Anche negli anni immediatamente successivi, con i numerosi fallimenti dei primi prototipi Falcon-1 e con le grosse difficoltà economiche incontrate, difficilmente qualcuno avrebbe scommesso sul futuro di questi progetti. Oggi Tesla e SpaceX sono diventate celebri e costituiscono, di fatto, l'assoluta eccellenza mondiale nei rispettivi settori, dimostrando di avere maturato un vantaggio tecnologico notevole rispetto a qualsiasi concorrente. Quindi, è diventato difficile non dare credito e peso alle parole di Musk e; infatti, tutti ora lo prendono sul serio, tranne a volte i suoi diretti concorrenti che intendono screditarlo!

 Ad essere onesti, però, va anche detto che il CEO di SpaceX ha spesso formulato previsioni che si sono rivelate decisamente ottimistiche sulle tempistiche e ha spesso dovuto correggere il tiro anche per quanto riguarda i mezzi necessari a raggiungere quegli obiettivi. Ad esempio, andando sullo specifico dell'esplorazione di Marte, SpaceX era partita nel 2011 con l'idea di utilizzare una capsula Dragon-2 modificata, rinominata "Red Dragon", senza equipaggio ma capace di sperimentare, tra l'altro, la possibilità di generare ossigeno e combustibile in loco e di riportare campioni di terreno sulla Terra. Il progetto venne cancellato definitivamente nel 2017, sia perchè la NASA aveva rigettato l'idea di supportarlo, sia perchè nel frattempo Elon Musk stava dirottando i suoi sforzi verso qualcosa di molto più ambizioso per raggiungere il pianeta rosso, stavolta con equipaggi umani!

Evoluzione del concetto di Orbital Starship negli anni - Credits: Kimi Talvitie

 Questo qualcosa, ora lo sappiamo tutti, era l'astronave Starship. Il progetto aveva cominciato a prendere forma già nel 2007 e, nel giro di 7 anni, assunse il nome di ITS (Interplanetary Transport System) e si concretizzò in un veicolo completamente riutilizzabile a due stadi (booster e veicolo orbitale); inizialmente battezzato BFR (Big Falcon Rocket), sarebbe stato spinto da nuovi motori Raptor alimentati da metano e ossigeno liquidi. La struttura di questo veicolo ha subito revisioni nel corso degli anni (figura in alto) e questo processo di affinamento continuo è ancora in atto, anche se adesso le dimensioni e la struttura di massima sono ormai fissate. Va anche precisato che, come mostrato qui sotto, ci saranno in realtà diverse versioni per il secondo stadio orbitale, a seconda dell'utilizzo.

Differenti versioni di Starship, a seconda dell'utilizzo - Credits: EveryDayAstronaut.com

 L'ambizioso obiettivo annunciato nel 2017 era mandare le prime due missioni cargo su Marte nel 2022, senza equipaggio e con lo scopo di "verificare le risorse d'acqua e identificare i pericoli", installando "l'infrastruttura per l'alimentazione, per l'attività mineraria, e per il supporto vitale" per i futuri voli. Nel 2024 sarebbero state lanciate altre quattro astronavi, due con equipaggio e due con attrezzature e provviste aggiuntive, con lo scopo di preparare una struttura di produzione di propellente.

 Questa tempistica non appare realizzabile ma, alla luce degli ultimi sviluppi, con il successo dei voli atmosferici effettuati tra la fine del 2020 e l'inizio del 2021 con i prototipi di Starship orbitale e con il successivo ampliamento e completamento della base di lancio e delle strutture di supporto di StarBase (a Boca Chica, Texas), quello che segue potrebbe essere un calendario realistico delle prime tappe essenziali da raggiungere per Starship. 

 Le date abbracciano finestre temporali sempre più ampie, a causa dei possibili ritardi nello sviluppo dei veicoli e per gli inevitabili inconvenienti che una pianificazione così rapida e aggressiva implica. Va anche detto che, in caso di incidenti particolarmente gravi e ripetuti, il programma potrebbe andare incontro a pesanti battute di arresto o venire addirittura cancellato, specialmente se ci fossero vittime o danni importanti alle strutture a terra (naturalmente, ci auguriamo che questo non succeda!).

 Musk ha ripetutamente affermato che ogni Starship sarà in grado di trasportare un centinaio di persone su Marte; questa stima, a mio parere, non è realistica per un motivo semplicissimo. Un viaggio su Marte sarebbe estremamente lungo, circa 6 mesi, ed è impossibile che una singola Starship, seppure capiente, possa ospitare in maniera confortevole così tante persone e anche le scorte di cibo e acqua necessarie. Teniamo presente che il volume pressurizzato a disposizione sarà di circa 800 m³, confrontabile con quello a bordo della ISS che ospita, per un periodo di tempo simile, equipaggi di sole 6 persone. Senza contare che, contrariamente a Starship, sulla stazione spaziale gli equipaggi che effettuano lunghe permanenze sono parecchio impegnati in esperimenti scientifici e ricevono periodicamente visite di loro colleghi e rifornimenti da Terra, mentre un viaggio interplanetario risulterebbe decisamente più monotono, senza nemmeno la possibilità di ingannare il tempo osservando il panorama della Terra dall'alto!

Possibile configurazione del vano pressurizzato di una Starship diretta verso Marte, con 40 cabine per l'equipaggio. - Credits: SpaceX

 Per le ragioni sopra elencate, credo che al massimo una Starship possa ospitare un equipaggio di una decina di persone per un tempo così lungo, mentre la cifra di 100 passeggeri si può applicare solo al caso di voli orbitali brevi o, al limite, circumnavigazioni lunari che durino pochi giorni. L'unico modo per aggirare questo limite passa per la costruzione preventiva di almeno un paio di cycler, grandi stazioni autosufficienti in orbita solare ellittica tra la Terra e Marte, su una traiettoria di trasferimento. In tal modo, dopo un breve viaggio di trasferimento dalla Terra tramite Starship, l'equipaggio di 100 persone si sposterebbe in questi veri e propri alberghi spaziali, capaci di rendere il viaggio più confortevole e sopportabile per l’organismo, grazie alla presenza di gravità artificiale tramite centrifughe e ad una migliore schermatura dalle radiazioni ionizzanti e da micrometeoriti, utilizzando come schermatura l'acqua oppure materiale grezzo proveniente dalla Luna o da un asteroide NEO.

 In assenza di questa soluzione, che richiederebbe uno sforzo iniziale volto a realizzare le stazioni di trasferimento invece di colonizzare subito Marte, la prima piccola comunità stabile marziana costituita da alcune centinaia di abitanti potrebbe sorgere nella seconda metà degli anni ‘30, dopo il lancio di un centinaio di vascelli verso Marte. Tra questi primi coloni, probabilmente, ci sarà anche Elon Musk, ormai deciso a trascorrere sul pianeta rosso il resto della sua vita.

Una ironica illustrazione che immagina Elon e il suo ultimo figlio all'esterno della prima colonia marziana - credits:Eli Burton / Great SpaceX

 Musk si prefigge di costruire almeno un migliaio di Starship con equipaggio, con l’obiettivo di portare 1 milione di individui su Marte nel giro di 15-20 anni effettuando 10000 trasferimenti da 100 persone ciascuno. Dato che non si prevede la realizzazione dei suddetti "cycler", però, un simile obiettivo potrebbe venire raggiunto solo decuplicando il numero di astronavi a disposizione e questo comporterebbe la costruzione di quasi 3 veicoli ogni giorno, per 10 anni; a questi vanno poi aggiunte tutte le Starship, ancora più numerose, necessarie per il rifornimento in orbita terrestre prima della partenza, oltre naturalmente ad altri vettori destinati ad altri utilizzi. Si ottiene un ritmo di costruzione davvero difficile da sostenere, a meno di non creare diverse fabbriche. Inoltre, dato che le finestre di lancio sono disponibili ogni due anni e durano poche settimane, questo significherebbe lanciare in quei periodi una Starship ogni 5-10 minuti!

 Più realisticamente, per il 2050 potrebbero esserci su Marte una decina di insediamenti al massimo, ciascuno con qualche migliaio di abitanti. Per quella data, l’intero pianeta sarà stato ormai esplorato in dettaglio e si potrebbe procedere al passo successivo, l'ambizioso processo di “terraforming”, che potrebbe rendere il pianeta ospitale ma solo nel giro di almeno un secolo; nel frattempo, un flusso maggiore di coloni raggiungerà Marte utilizzando versioni evolute e più capienti dello Starship, magari realizzate da costruttori e nazioni differenti, sfruttando finalmente le suddette stazioni cycler. Solo nel corso del 22° secolo è ipotizzabile che la popolazione marziana, ormai costituita soprattutto dai discendenti dei primi coloni, raggiunga milioni di individui e si sganci completamente da Madre Terra; nel corso del secolo successivo, grazie alle raggiunte condizioni di abitabilità in superficie, si potrebbe arrivare a saturare la popolazione sull'intero pianeta, raggiungendo forse 1 miliardo di individui; nel frattempo, altri insediamenti più piccoli saranno presenti in diverse località del sistema solare e, magari, sarà iniziato anche il terraforming di Venere.

 Non sappiamo se, nel frattempo, la razza umana sarà ancora presente sulla Terra in misura massiccia. Essa potrebbe risultare nel frattempo decimata dai cambiamenti climatici, da guerre o epidemie ma, a quel punto, non ci saremo del tutto estinti e il sogno di Elon su una razza multiplanetaria sarà realizzato, anche se non saremo certo noi o lui a vederne i frutti!

Primo conio marziano, in una fantasiosa ipotesi - Credits: Blue Galaxy Design (RapaZ)

Conclusioni

 Questo articolo potrebbe sembrare quasi una "dichiarazione d'amore" nei confronti del CEO di SpaceX, del resto i progressi di SpaceX in questi anni sono stati così straordinari e i successi così entusiasmanti che non si può rimanere indifferenti. Chiunque creda nel progresso e nell'espansione dell'uomo nello spazio non può evitare di diventare un entusiasta sostenitore della Elon-visione e lo stesso, inevitabilmente, è successo al sottoscritto! Elon Musk ha dimostrato di non essere solo un uomo d'affari che sta cercando di ricavare profitto, con le sue trovate geniali e la sua determinazione sta indicando a tutto il genere umano una strada da seguire. Certo, alcune sue stime ottimistiche appaiono poco verosimili e magari saranno altri a portare a termine i suoi piani, in un futuro più remoto. Comunque andrà a finire, Musk avrà scritto un pezzo di storia!