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Una colonia umana intorno a Cerere

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di Luciana Ziino

Un mega-satellite che orbita attorno a Cerere come casa per noi esseri umani: questa l’idea del fisico e astrobiologo Pekka Janhunen del Finnish Meteorological Institute in Finlandia. Invece di colonizzare la Luna o Marte, si potrebbe costruire una gigantesca struttura intorno al pianeta nano, che, secondo lo studioso finlandese, offrirebbe molti vantaggi.

Raffigurazione artistica di Cerere basata sulla mappatura e sulle osservazioni della sonda Dawn della NASA, che è stata in orbita attorno al pianeta nano nella fascia degli asteroidi. Crediti: ESO/L.Calçada/NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/Steve Albers/N. Risinger.

Per Janhunen, la Luna e Marte non sarebbero gli ambienti più adatti per realizzare una colonia umana, a causa della loro bassa gravità. Se alcuni astronauti riscontrano problemi come indebolimento muscolare e scheletrico dopo brevi permanenze nello spazio, cosa succederebbe a un bambino che cresce e si sviluppa in un ambiente del genere? Di fatto, non ne abbiamo idea.

Dunque, il modello di colonia planetaria andrebbe scartato. Ma allora quale alternativa dovremmo considerare? L’alternativa potrebbe essere una colonia spaziale in orbita attorno al Sole, che simula la gravità terrestre girando su sé stessa: in questo caso, la forza centrifuga fornirebbe una gravità artificiale analoga a quella che sentiamo sulla Terra. L’idea non è nuova (già negli anni ’50 se ne discuteva) e la troviamo in famosi film di fantascienza, primo fra tutti 2001 Odissea nello spazio.

La stazione spaziale rotante di 2001 Odissea nello spazio (1968).

Tuttavia, anche questa soluzione potrebbe comportare dei problemi: quando la popolazione cresce al punto che il primo insediamento orbitale non è più sufficiente, bisogna realizzarne di nuovi. Naturalmente, sarà necessario spostare merci e persone dall’uno all’altro; ma se sono in orbite eliocentriche, le colonie tenderanno ad allontanarsi tra loro, rendendo più lungo il tempo di viaggio. La soluzione potrebbe essere creare delle colonie che orbitano non intorno al Sole ma intorno a un corpo comune, come fanno i satelliti attorno ai pianeti. A quel punto, però, ci sarebbe il rischio di una collisione tra esse.

Per ovviare a queste problematiche, Janhunen e i suoi colleghi hanno ideato un unico grande satellite nel quale i singoli insediamenti rotanti sono connessi tra loro mediante una struttura fissa: il mega-satellite avrebbe la forma di un disco, in cui le unità rotanti sono fissate al telaio tramite cuscinetti magnetici. Il disco conterrebbe migliaia di nuclei abitativi a forma di cilindro, ciascuno dei quali sarebbe in grado di ospitare decine di migliaia di persone, prevedendo per loro uno “spazio rurale” dedicato alla coltivazione e uno “spazio urbano”.

Schema del disco orbitante attorno a Cerere che ospiterebbe i vari habitat della colonia umana con i due specchi che fungerebbero da celle solari per raccogliere l’energia del Sole. Crediti: arXiv:2011.07487.

Cosa succederebbe se la popolazione umana aumentasse? La struttura potrebbe essere ampliata, semplicemente aggiungendo sul bordo del disco nuovi moduli, costruiti in modo identico ai precedenti.

Schema di ampliamento del disco e degli specchi mediante la costruzione lungo il bordo di moduli identici a quelli esistenti. Crediti: arXiv:2011.07487.

Abbiamo detto che questa grande struttura orbiterebbe intorno a Cerere. Ma che caratteristiche ha Cerere e dove si trova? Si tratta di un pianeta nano come Plutone, ma molto più vicino, essendo situato nella Fascia Principale degli Asteroidi tra l’orbita di Marte e quella di Giove. È stato il primo oggetto scoperto in questa cintura di corpi minori che orbitano intorno al Sole (la scoperta avvenne a Palermo nel 1801 ad opera di Giuseppe Piazzi) e con i suoi 952 km di diametro rimane il corpo più grande della fascia degli asteroidi.

Rappresentazione del Sistema Solare fino all’orbita di Giove. Tra Giove e Marte si estende la Fascia Principale degli Asteroidi (in bianco), che contiene centinaia di migliaia di oggetti, tra cui il più grande e massiccio è il pianeta nano Cerere. Crediti: Wikipedia

Perché scegliere proprio Cerere? Perché il pianeta nano è relativamente vicino al Sole, ma soprattutto perché ha acqua e azoto, necessari per sintetizzare un’atmosfera simile a quella terrestre. Il pianetino inoltre fornirebbe il materiale necessario alla costruzione dei nuclei abitativi. Sarebbe insomma la principale fonte di materie prime.

Un “ascensore spaziale” lungo circa 1024 chilometri e alimentato da pannelli solari sul pianeta nano permetterebbe di collegare Cerere al satellite, consentendo un veloce trasporto dei materiali necessari.

Per raccogliere la luce solare e concentrarla sui cilindri, il progetto prevede due grandi specchi inclinati di 45 gradi rispetto al disco.

Rendering 3D del mega-satellite (a) e di un dettaglio (b). Crediti: arXiv:2011.07487.

Insomma, un progetto che non tralascia nessun particolare, anche se non alla portata delle capacità tecnologiche attuali: la gravità artificiale è un obiettivo che deve essere ancora realizzato, come gli specchi giganti, gli ascensori spaziali e così via. Il trasporto di così tante persone al di là dell’orbita di Marte sarebbe un ulteriore fattore di difficoltà da considerare. Tuttavia, Janhunen calcola che, una volta risolti questi nodi, ci vorrebbero solo 22 anni per costruire un satellite umano in orbita attorno a Cerere. Sarebbe un insediamento extraterrestre praticamente indipendente dalla Terra e dai suoi problemi, presenti e futuri. Non sappiamo se e quando verrà mai realizzato. Ma la vera domanda è: chi sarebbe disposto ad abbandonare la Terra per andare a vivere su un gigantesco satellite intorno a un pianetino distante quasi 300 milioni di chilometri?

Fonti:
– “Terraforming the dwarf planet: Interconnected and growable Ceres megasatellite world” , arXiv:2011.07487;
– Phys.org, ScienceAlert; Notizie scientifiche.it, AGI.