Nonostante la colonizzazione di Marte sia ancora lontana, gli scienziati studiano già soluzioni per superare sfide come l'approvvigionamento di materiali da costruzione. Serena Suriano, ingegnere aerospaziale, ha guidato uno studio che propone di ottenere metalli dal cinturón di asteroidi, utilizzando asteroidi tipo C come "stazioni di rifornimento".
Il problema principale: la mancanza di metalli
Su Marte non sono disponibili metalli adatti alla costruzione, quindi la proposta prevede la miniera di asteroidi. Questi corpi celesti contengono elementi come il molibdeno, indispensabili per i materiali da costruzione. Tuttavia, il trasporto è complicato, perché richiede manovre orbitali estremamente complesse.
Delta-v e le sfide orbitali
La misura chiave per valutare la fattibilità del viaggio è la delta-v, cioè la variazione di velocità necessaria per compiere un'operazione orbitale. Per raggiungere i bersagli, servirebbe una delta-v tra i 10 e i 12,8 km/s, superiore alla capacità attuale degli strumenti esistenti.
Una nave quasi immaginaria
I ricercatori hanno basato i calcoli su una nave simile alla Starship di SpaceX, che pesa 120 tonnellate e può trasportare fino a 115 tonnellate di carico utile. La sua delta-v massima è 6,4 km/s, quindi per raggiungere gli asteroidi è necessario un piano alternativo.
Due fermate strategiche
Per superare il problema, la strategia prevede due tappe: prima, l'atterraggio su un asteroide metallifero per raccogliere materiale, e poi la sosta su un asteroide tipo C per produrre carburante in loco. Questi ultimi, ricchi d'acqua e idrocarburi, permetterebbero il riempimento dei serbatoi.
Opzioni disponibili
Nel periodo compreso tra il 2040 e il 2060, sono presenti 22 paia di asteroidi adatti a questa operazione: 11 metalliferi e 11 tipo C. Questi fornirebbero una finestra di 20 anni in cui effettuare i viaggi, permettendo di ottenere circa 200 tonnellate di metallo.
Come procedere con il carburante
Il processo di produzione del propellente in loco procede a 2 kg al giorno. Per riempire un serbatoio sarebbero necessari 1.500 anni, rendendo inevitabile l'approccio a basso carburante. Questo compromesso riduce la capacità di trasporto ma rende fattibile la missione.
Perché 20 anni?
I tempi sono vincolati all'alignamento orbitale preciso tra Marte e gli asteroidi. Solo quando le traiettorie sono ottimali, il viaggio diventa realizzabile. Per costruire una base completa, servirebbero decenni e la collaborazione di diverse generazioni.
Alternative tecnologiche
Un'alternativa potrebbe essere la propulsione solare o nucleare, che renderebbe i viaggi più semplici e veloci. Tuttavia, i calcoli sono stati fatti con la tecnologia chimica attualmente disponibile. Il futuro potrebbe offrire soluzioni più efficienti, ma non eliminerà completamente la lunga durata del progetto.
Conclusione
La proposta di Serena Suriano rappresenta una strategia concreta, sebbene richieda investimenti tecnologici e organizzativi estremi. Anche se la colonizzazione di Marte è ancora un sogno distante, i primi passi possono iniziare a partire da queste innovazioni.