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Cina: sulla Luna e oltre

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di Luciana Ziino 

Due gruppi di studenti dell’Università di Pechino hanno vissuto per più di un anno all’interno di un ambiente completamente isolato senza bisogno di contatti con l’esterno.

Si tratta dell’esperimento Yuegong-1 o Lunar Palace 1, realizzato da Liu Hong dell’Università di Aeronautica e Astronautica di Bejing, allo scopo di simulare una colonia nello spazio dove si vive lontani dalla Terra e in modo del tutto autonomo. L’obiettivo è quello di preparare missioni spaziali di lunga durata che prevedono la costruzione di basi permanenti sulla Luna o su un pianeta.

Il Lunar Palace 1 si trova a Pechino ed è costituito da tre moduli: due strutture servono per la coltivazione del cibo, la terza funge da casa per gli occupanti. In totale la facility occupa un’area di 160 m2 e un volume di 500 m3. Il cibo viene fornito in parte dalla coltivazione delle piante all’interno delle serre, in parte dalle riserve stoccate nella dispensa all’inizio della missione. L’ossigeno viene rigenerato dalla vegetazione. L’acqua viene interamente riciclata. L’urina e le feci vengono usate come fertilizzanti. Tutto questo per garantire una piena autosufficienza, proprio come se gli abitanti della struttura si trovassero sulla Luna.

Due studentesse salutano dall’interno del Lunar Palace 1 nel maggio 2017. Crediti: STR/AFP/Getty

Non c’è nessun contatto con l’esterno, sebbene in ogni ambiente ci siano delle telecamere che servono a monitorare la situazione e dei telefoni da usare in caso di necessità.

È dal 2014 che i cinesi progettano e testano questo tipo di strutture. Nel 2017 hanno terminato la costruzione del Lunar Palace 1, facendovi entrare i primi quattro volontari nel maggio dello stesso anno. Come detto all’inizio, si trattava di studenti, quattro in totale, due maschi e due femmine che sono rimasti nel palazzo lunare per 110 giorni. Questo primo gruppo di studenti si è alternato con altri quattro volontari (sempre due maschi e due femmine) e complessivamente la permanenza all’interno della struttura è arrivata a 370 giorni. Un vero record!

L’obiettivo complessivo era quello di testare la resistenza della struttura dal punto di vista tecnico e anche quella fisica e psicologica dei suoi abitanti. Durante la permanenza sono stati condotti diversi esperimenti: sulla coltivazione di ortaggi e frutta, sulla conservazione dei cibi, sul riciclo di rifiuti organici e non prodotti dagli inquilini del palazzo.

Dopo un anno di vita nello “Yuegong-1” o “Palazzo lunare” a Pechino, quattro volontari escono dalla base spaziale simulata il 15 maggio 2018. I volontari tengono in mano delle verdure coltivate all’interno della struttura. Crediti: news.buaa.edu.cn

I cinesi non sono i primi a tentare di costruire un ecosistema autosufficiente che possa essere in futuro utilizzato sulla Luna o su un altro pianeta. L’esempio più noto è il Biosphere 2, costruito tra il 1987 e il 1991 in Arizona. Ma l’esperimento di Pechino è il primo a riuscire così bene e costituisce un passo fondamentale in vista di lunghe permanenze nello spazio.

Oggi la Cina rappresenta la terza nazione ad aver raccolto del materiale dalla superficie della Luna, grazie alla missione Chang’e-5, allunando l’1 dicembre 2020 e portando il prezioso materiale dopo 16 giorni, nel deserto della Mongolia Interna, in un’area dove le temperature erano di circa -25 °C. A bordo c’erano anche semi che verranno studiati per capire se le radiazioni cosmiche hanno o meno alterato il loro DNA.

Ma quest’anno la Cina inizierà la progettazione di una Nuova Tiangong-3, la prima Stazione Spaziale Cinese modulare che permetterà di avere un proprio accesso all’orbita bassa terrestre con esseri umani. Una naturale conseguenza per una potenza come quella cinese per sviluppare in modo autonomo tecnologie e ricerche scientifiche oltre che per scopi commerciali e militari: una stazione spaziale rappresenta un segno delle capacità tecniche cinesi e dimostrazione di una parità tecnologica – scientifica con nazioni come gli Stati Uniti d’America e la Russia.

Come nel caso della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) anche la nuova Tiangong-3 sarà modulare, composta cioé da diversi moduli che verranno messi in orbita nel corso del tempo, indipendentemente gli uni dagli altri e poi agganciati assieme: il progetto finale prevede tre moduli che, una volta completato l’assemblaggio, avranno una forma a T. Un ricordo della vecchia stazione spaziale russa MIR, dove vi erano due moduli principali dai quali poi si sviluppavano gli altri.

Il primo modulo, quello principale denominato Tianhe-1, verrà lanciato quest’anno; entro l’anno prossimo seguiranno altri due moduli di laboratorio, Wentian e Mengtian. A questi tre moduli vi sarà la navicella di rifornimento della Tiangong-3, la capsula Tianhzhou. A bordo, da tre a sei astronauti per brevi periodi di permanenza.

Una rappresentazione artistica della Stazione Spaziale Internazionale Tiangong-3. Crediti: Adrian Mann /www.bisbos.com

Le sorprese non finiscono qui, perché la Cina nel 2024 ha in programma il lancio del suo primo telescopio spaziale in orbita bassa terrestre, caratteristiche molto simili a quelle di Hubble Space Telescope di NASA/ESA. Il suo nome di battesimo dovrebbe essere Xuntian, che tradotto significa “Incrociatore del cielo” o Chinese Space Station Telescope (CSST), meno romantico come nome rispetto al primo. Questo telescopio avrà la possibilità di attraccare alla Stazione Spaziale Cinese, in modo da rendere il telescopio più modulabile e allungarne la durata operativa, un po’ come nel caso di Hubble con lo Space Shuttle. Una volta agganciato alla Stazione Spaziale Cinese, sarà possibile rifornirlo di carburante, sistemare gli eventuali danni, malfunzionamenti, effettuare aggiornamenti, sostituire apparecchiature elettroniche, sistemi di raffreddamento o strumenti scientifici. Il tempo di vita del Telescopio Spaziale è quello della Stazione Spaziale, dal 2024 al 2034. In dieci anni di attività, il Telescopio potrà osservare galassie singole, attive, nane, galassie in formazione, ammassi di galassie, la formazione stellare nella nostra Galassia, ma anche lo studio dei pianeti del nostro Sistema Solare e degli oggetti minori, come asteroidi della Fascia Principale e quelli trans-nettuniani, oltre l’orbita di Nettuno.

Una rappresentazione artistica del Telescopio Spaziale Xuntian, “Incrociatore del cielo” o Chinese Space Station Telescope (CSST). Crediti: issibern.ch

La Cina sta quindi portando a termine quasi tutti i suoi grandi obiettivi spaziali, sviluppando l’esplorazione spaziale lunare con sonde e con la raccolta di campioni di rocce lunari, con la preparazione di nuovi astronauti e la costruzione di una nuova stazione spaziale cinese, oltre a esperimenti senza i quali sarebbe impossibile avere a disposizione l’esperienza, la tecnologia e tutta la conoscenza necessaria all’esplorazione spaziale umana di lunga durata. Una grande sfida per la Cina. Non solo attorno alla Terra e sulla Luna, ma anche su Marte e oltre.

Crediti: An Update on the Chinese Space Station Telescope Project, di Hu Zhan, National Astronomical Observatories, CAS KIAA, Peking University, on behalf of the CSST Team